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DE102016100209A1 - HYBRID VEHICLE AND METHOD FOR RELEASING AN OVERDRIVE COUPLING IN A HYBRID VEHICLE - Google Patents

HYBRID VEHICLE AND METHOD FOR RELEASING AN OVERDRIVE COUPLING IN A HYBRID VEHICLE Download PDF

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DE102016100209A1
DE102016100209A1 DE102016100209.7A DE102016100209A DE102016100209A1 DE 102016100209 A1 DE102016100209 A1 DE 102016100209A1 DE 102016100209 A DE102016100209 A DE 102016100209A DE 102016100209 A1 DE102016100209 A1 DE 102016100209A1
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DE
Germany
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torque
clutch
overdrive
vehicle
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102016100209.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernard D. Nefcy
Daniel S. Colvin
Luke OTTAWAY
Walter J. Ortmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
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Abstract

Ein Fahrzeug enthält eine Kraftmaschine und eine elektrische Maschine, die mit einem Planetenrad verbunden sind, eine Freilaufkupplung und eine Steuerung. Die Freilaufkupplung überträgt Drehmoment von dem Planetenrad zu einem Overdrive-Rad. Die Steuerung erhöht als Reaktion auf eine Bedingung, die ein Ausrücken der Freilaufkupplung erfordert, ein Drehmoment der elektrischen Maschine basierend auf einem Drehmomentbefehl für die elektrische Maschine und dem von dem Planetenrad zu dem Overdrive-Rad übertragenen Drehmoment.A vehicle includes an engine and an electric machine connected to a planetary gear, a one-way clutch and a controller. The overrunning clutch transmits torque from the planetary gear to an overdrive wheel. The controller increases torque of the electric machine based on a torque command for the electric machine and the torque transmitted from the planetary gear to the overdrive wheel in response to a condition requiring disengagement of the one-way clutch.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Offenbarung betrifft Antriebsstränge für Hybridelektrofahrzeuge.The present disclosure relates to powertrains for hybrid electric vehicles.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Eine Klasse von Hybridelektrofahrzeugantriebssträngen, gemeinhin als leistungsverzweigter Antriebsstrang bezeichnet, weist zwei Energiequellen auf. Die erste Quelle enthält eine Brennkraftmaschine und die zweite Quelle enthält eine Kombination aus einem Elektromotor, einem Generator und einer Batterie. Die Kraftmaschine und der Generator stellen zusammen mit einem Planetenradsatz, einer Vorgelegewelle und einem Motor einen mechanischen Drehmomentflussweg und einen elektromechanischen Drehmomentflussweg zu Fahrzeugantriebsrädern her. Die Batterie ist eine Energiespeichervorrichtung für den Generator und den Motor. Kraftmaschinenleistung wird bei jeglicher Generatordrehzahl und Fahrzeuggeschwindigkeit in zwei Leistungsflusswege aufgeteilt. Die Kraftmaschinendrehzahl wird durch den Generator gesteuert, was bedeutet, dass die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des zulässigen Drehzahlbereichs des Generators von der Fahrzeuggeschwindigkeit entkoppelt werden kann. Dieser Betriebsmodus, in dem der Generator unter Verwendung von mechanischer Leistungseingabe von der Kraftmaschine elektrische Leistung erzeugt, wird als ”positive Leistungsverzweigung” bezeichnet.One class of hybrid electric vehicle powertrains, commonly referred to as a power split powertrain, includes two energy sources. The first source includes an internal combustion engine and the second source includes a combination of an electric motor, a generator, and a battery. The engine and generator, along with a planetary gear set, countershaft, and motor, provide a mechanical torque flow path and an electromechanical torque flow path to vehicle drive wheels. The battery is an energy storage device for the generator and the engine. Engine power is split into two power flow paths at any generator speed and vehicle speed. The engine speed is controlled by the generator, which means that the engine speed within the allowable speed range of the generator may be decoupled from the vehicle speed. This mode of operation, in which the generator generates electrical power using mechanical power input from the engine, is referred to as a "positive power split."

Aufgrund der mechanischen Eigenschaften des Planetenradsatzes kann der Generator Leistung an den Planetenradsatz zum Antrieb des Fahrzeugs abgeben. Dieser Betriebsmodus wird als ”negative Leistungsverzweigung” bezeichnet. Die Kombination aus einem Generator, einem Motor und einem Planetenradsatz kann somit als die Eigenschaften eines elektrischen stufenlosen Getriebes (e-CVT, electrical continuously variable transmission) aufweisend betrachtet werden.Due to the mechanical properties of the planetary gear set, the generator can output power to the planetary gear set for driving the vehicle. This mode of operation is referred to as "negative power split". The combination of a generator, an engine, and a planetary gear set may thus be considered to have the characteristics of an electric continuously variable transmission (e-CVT).

Es kann eine Generatorbremse aktiviert werden, so dass die Kraftmaschinenausgangsleistung mit einem festen Übersetzungsverhältnis nur über einen mechanischen Weg zu der Drehmomentausgangsseite des Antriebsstrangs übertragen wird. Die erste Energiequelle kann nur Vorwärtsantrieb des Fahrzeugs beeinflussen, da es keinen Rückwärtsgang gibt. Die Kraftmaschine erfordert entweder eine Generatorsteuerung oder ein Anwenden einer Generatorbremse zur Übertragung von Ausgangsleistung für Vorwärtsfahrt.A generator brake may be activated so that the engine output power is transmitted at a fixed gear ratio only via a mechanical path to the torque output side of the powertrain. The first power source can only affect forward propulsion of the vehicle because there is no reverse gear. The engine requires either generator control or application of a generator brake to transmit forward power output.

Wenn die zweite Energiequelle aktiv ist, zieht der Elektromotor Leistung von der Batterie und treibt das Fahrzeug unabhängig von der Kraftmaschine sowohl für Vorwärtsfahrt als auch Rückwärtsfahrt an. Der Motor kann auch Leistung erzeugen und die Batterie aufladen, wenn die Kraftmaschine eine Leistung erzeugt, die die Fahreranforderung übersteigt, oder in einem Rekuperationsmodus, in dem kinetische Fahrzeugenergie aufgenommen wird. Darüber hinaus kann der Generator Leistung von der Batterie ziehen und gegen eine Freilaufkupplung auf der Abtriebswelle der Kraftmaschine zum Antrieb des Fahrzeugs in einer Vorwärtsrichtung treiben. Dieser Betriebsmodus wird als ”Generatorantriebsmodus” bezeichnet. Eine Fahrzeugsystemsteuerung koordiniert die beiden Energiequellen, so dass sie nahtlos zusammenarbeiten, um eine Drehmomentanforderung durch den Fahrer zu erfüllen, ohne Antriebsstrangsystemgrenzen zu überschreiten. Die Fahrzeugsystemsteuerung gestattet eine kontinuierliche Regelung der Kraftmaschinendrehzahl für jede gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit und Leistungsanforderung. Der mechanische Leistungsflussweg stellt eine effiziente Leistungsabgabe durch den Planetenradsatz zur Antriebswelle bereit.When the second power source is active, the electric motor draws power from the battery and drives the vehicle for both forward and reverse regardless of the engine. The engine may also generate power and charge the battery when the engine generates power that exceeds the driver demand or in a recuperation mode in which vehicle kinetic energy is consumed. In addition, the generator may draw power from the battery and propel against an overrunning clutch on the output shaft of the engine to propel the vehicle in a forward direction. This mode of operation is referred to as "generator drive mode". A vehicle system controller coordinates the two sources of energy so that they work together seamlessly to meet a driver torque request without exceeding powertrain system limits. The vehicle system control allows continuous control of engine speed for any given vehicle speed and power demand. The mechanical power flow path provides efficient power output through the planetary gearset to the drive shaft.

KURZFASSUNGSHORT VERSION

In einem Beispiel enthält ein Fahrzeug eine Kraftmaschine und eine elektrische Maschine, die mit einem Planetenrad verbunden sind, eine Freilaufkupplung, die zur Übertragung von Drehmoment von dem Planetenrad zu einem Overdrive-Rad konfiguriert ist, und eine Steuerung. Die Steuerung erhöht als Reaktion auf eine Bedingung, die ein Ausrücken der Freilaufkupplung erfordert, ein Drehmoment der elektrischen Maschine basierend auf dem von dem Planetenrad zu dem Overdrive-Rad übertragenen Drehmoment.In one example, a vehicle includes an engine and an electric machine connected to a planetary gear, a one-way clutch configured to transmit torque from the planetary gear to an overdrive wheel, and a controller. The controller increases torque of the electric machine based on the torque transmitted from the planetary gear to the overdrive wheel in response to a condition requiring disengagement of the one-way clutch.

In einem anderen Beispiel enthält ein Hybridfahrzeug einen Planetenradsatz, eine Kraftmaschine, ein Overdrive-Getriebe, eine Freilaufkupplung, einen Generator und eine Steuerung. Der Planetenradsatz weist ein Sonnenrad, ein Trägerrad und ein Hohlrad auf. Das Hohlrad ist dazu konfiguriert, Drehmoment zu einem Antriebsrad zu übertragen. Die Kraftmaschine ist mit dem Trägerrad verbunden und ist dazu konfiguriert, Drehmoment zu dem Planetenradsatz zu übertragen. Das Overdrive-Rad ist dazu konfiguriert, Drehmoment von der Kraftmaschine zu dem Antriebsrad zu übertragen. Die Freilaufkupplung ist dazu konfiguriert, beim Schalten zwischen Antriebsstrangnenn- und Overdrive-Betriebsmodi Drehmoment von dem Planetenradsatz zu dem Overdrive-Rad zu übertragen. Der Generator ist mit dem Sonnenrad verbunden und dazu konfiguriert, die Freilaufkupplung freilaufen zu lassen, wenn sie in einer Ausrückrichtung gedreht wird. Als Reaktion auf eine Bedingung, die Schalten aus dem Antriebsstrang-Overdrive-Modus in den Antriebsstrang-Nennbetriebsmodus erfordert, ändert die Steuerung ein Drehmoment des Generators in der Ausrückrichtung gemäß einem Drehmomentbefehl, der auf dem von dem Planetenradsatz zu dem Overdrive-Rad übertragenen Drehmoment basiert.In another example, a hybrid vehicle includes a planetary gear set, an engine, an overdrive transmission, a one-way clutch, a generator, and a controller. The planetary gear set has a sun gear, a carrier wheel and a ring gear. The ring gear is configured to transmit torque to a drive wheel. The engine is connected to the carrier wheel and is configured to transmit torque to the planetary gear set. The overdrive wheel is configured to transmit torque from the engine to the drive wheel. The overrunning clutch is configured to shift between driveline and overdrive modes of operation to transmit torque from the planetary gear set to the overdrive wheel. The generator is connected to the sun gear and is configured to allow the overrunning clutch to coast when it is rotated in a disengaging direction. In response to a condition requiring switching from the powertrain overdrive mode to the powertrain rated operating mode, the controller changes a torque of the generator in the disengaging direction according to a torque command based on the torque transmitted from the planetary gear set to the overdrive wheel ,

Gemäß noch einem weiteren Beispiel wird ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs offenbart. Das Fahrzeug enthält eine Kraftmaschine und eine elektrische Maschine, die mit einem Planetenradsatz verbunden sind, und eine Freilaufkupplung, die dazu konfiguriert ist, Drehmoment von dem Planetenradsatz zu einem Overdrive-Rad zu übertragen. Als Reaktion auf eine Bedingung, die ein Ausrücken der Freilaufkupplung erfordert, wird ein Drehmoment der elektrischen Maschine basierend auf dem von dem Planetenradsatz zu dem Overdrive-Rad übertragenen Drehmoment erhöht.In yet another example, a method for controlling a vehicle is disclosed. The vehicle includes an engine and an electric machine connected to a planetary gear set, and an overrunning clutch configured to transmit torque from the planetary gear set to an overdrive wheel. In response to a condition requiring disengagement of the one-way clutch, a torque of the electric machine is increased based on the torque transmitted from the planetary gear set to the overdrive wheel.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 stellt ein Hybridfahrzeug mit einem leistungsverzweigten Antriebsstrang dar; 1 illustrates a hybrid vehicle with a power split powertrain;

2 stellt Drehmoment- und Drehzahlübertragung durch einen leistungsverzweigten Antriebsstrang dar; 2 represents torque and speed transmission through a power split powertrain;

3 stellt ein Hybridfahrzeug mit einem Antriebsstrang gemäß der vorliegenden Offenbarung dar; 3 FIG. 12 illustrates a hybrid vehicle having a powertrain in accordance with the present disclosure; FIG.

4 und 9 stellen Algorithmen zur Steuerung eines Antriebsstrangs gemäß der vorliegenden Offenbarung in Flussdiagrammform dar; 4 and 9 illustrate flowchart control algorithms according to the present disclosure;

5 ist eine schematische Ansicht einer elektromagnetischen Freilaufkupplung; 5 is a schematic view of an electromagnetic overrunning clutch;

6 ist eine Detailansicht einer elektromagnetischen Freilaufkupplung; 6 is a detailed view of an electromagnetic overrunning clutch;

7A und 7B stellen Verfahren zum Einrücken einer Freilaufkupplung bzw. einer Klauenkupplung gemäß der vorliegenden Offenbarung in Flussdiagrammform dar; 7A and 7B illustrate methods of engaging an overrunning clutch or claw clutch in accordance with the present disclosure in flowchart form;

8A und 8B stellen Verfahren zum Ausrücken einer Freilaufkupplung bzw. einer Klauenkupplung gemäß der vorliegenden Offenbarung in Flussdiagrammform dar; 8A and 8B FIG. 4 illustrates a flow chart disengagement method of a one-way clutch according to the present disclosure; FIG.

10 stellt einen Algorithmus zur Steuerung des Generators, wenn er im Nennbetriebsmodus betrieben wird, in Flussdiagrammform dar; 10 depicts an algorithm for controlling the generator when operating in nominal operating mode in flow chart form;

11A stellt einen Algorithmus zur Steuerung des Generators, einschließlich eines Nennbetriebsmodus und eines Overdrive-Betriebsmodus, in Flussdiagrammform dar; und 11A Fig. 10 illustrates in flowchart form an algorithm for controlling the generator, including a nominal mode of operation and an overdrive mode of operation; and

11B stellt die Gesamtdrehmomentabgabe des Hybridfahrzeugantriebsstrangs in Flussdiagrammform dar. 11B illustrates the total torque output of the hybrid vehicle powertrain in flowchart form.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Es werden hier Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstäblich; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert sein, um Details besonderer Komponenten zu zeigen. Die speziellen strukturellen und funktionalen Details, die hierin offenbart werden, sollen deshalb nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise einzusetzen ist. Wie für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand liegt, können verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit anderen Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu schaffen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben werden. Die Kombinationen von dargestellten Merkmalen liefern Ausführungsbeispiele für typische Anwendungen. Es können jedoch verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die den Lehren der vorliegenden Offenbarung entsprechen, für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.Embodiments of the present disclosure will be described herein. It should be understood, however, that the disclosed embodiments are merely examples and other embodiments may take various and alternative forms. The figures are not necessarily to scale; some features may be exaggerated or minimized to show details of particular components. The specific structural and functional details disclosed herein are therefore not to be interpreted as limiting, but merely as a representative basis for teaching one skilled in the art how to variously employ the present invention. As would be apparent to one of ordinary skill in the art, various features illustrated and described with reference to one of the figures may be combined with other features illustrated in one or more other figures to provide embodiments that are not explicitly illustrated or described. The combinations of illustrated features provide embodiments for typical applications. However, various combinations and modifications of features consistent with the teachings of the present disclosure may be desired for particular applications or implementations.

Nunmehr auf 1 Bezug nehmend, wird ein Hybridelektrofahrzeug mit einem leistungsverzweigten Antriebsstrang dargestellt. Der Antriebsstrang enthält zwei Energiequellen, die mit dem Triebstrang verbunden sind: (1) eine Kraftmaschine 16 und eine elektrische Maschine 50 (die als Generator bezeichnet werden kann), die über eine Planetengetriebeanordnung 20 miteinander verbunden sind; und (2) ein elektrisches Antriebssystem, das eine Batterie 12, eine elektrische Maschine 46 (die als Motor bezeichnet werden kann) und einen Generator 50 enthält. Die Batterie 12 ist ein Energiespeichersystem für den Motor 46 und den Generator 50. Now on 1 Referring to FIG. 1, a hybrid electric vehicle is shown with a power split powertrain. The powertrain includes two power sources connected to the driveline: (1) an engine 16 and an electric machine 50 (which may be referred to as a generator) via a planetary gear arrangement 20 connected to each other; and (2) an electric drive system that includes a battery 12 , an electric machine 46 (which can be referred to as a motor) and a generator 50 contains. The battery 12 is an energy storage system for the engine 46 and the generator 50 ,

Eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC – vehicle system controller) 10 ist dazu konfiguriert, Steuersignale zu der Batterie 12 und/oder der Kraftmaschine 16 und/oder dem Motor 46 und/oder dem Generator 50 zu senden und sensorische Rückmeldungsinformationen von ihnen zu empfangen, damit den Fahrzeugantriebsrädern 40 Leistung zum Antrieb des Fahrzeugs zugeführt werden kann. Die Steuerung 10 steuert die Energiequelle mit Proportionierung zwischen der Batterie 12 und der Kraftmaschine 16 zur Bereitstellung von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs und steuert dadurch den Ladezustand (SOC – state of charge) der Batterie 12.A vehicle system controller (VSC) 10 is configured to provide control signals to the battery 12 and / or the engine 16 and / or the engine 46 and / or the generator 50 to send and receive sensory feedback information from them, so that the vehicle drive wheels 40 Power can be supplied to drive the vehicle. The control 10 controls the energy source with proportioning between the battery 12 and the engine 16 to provide power to drive the vehicle, thereby controlling the state of charge (SOC) of the battery 12 ,

Das Getriebe 14 enthält die Planetenanordnung 20, die ein Hohlrad 22, ein Sonnenrad 24 und eine Trägeranordnung 26 enthält. Das Hohlrad 22 gibt Drehmoment an Stufenräder ab, die kämmende Zahnradelemente 28, 30, 32, 34 und 36 umfassen. Eine Drehmomentausgangswelle 38 des Getriebes 14 ist durch einen Differenzial- und Achsmechanismus 42 mit den Rädern 40 antriebsverbunden. Die Zahnräder 30, 32 und 34 sind auf einer Vorgelegewelle 31 angebracht, wobei das Zahnrad 32 ein motorgetriebenes Zahnrad 44 in Eingriff nimmt. Der Motor 46 treibt das Zahnrad 44 an. Das Zahnrad 44 wirkt als ein Drehmomenteingang für die Vorgelegewelle 31. Die Kraftmaschine 16 gibt Drehmoment durch die Eingangswelle 18 an das Getriebe 14 ab. Die Batterie 12 liefert dem Motor 46 elektrische Leistung durch den Leistungsflussweg 48. Der Generator 50 ist mit der Batterie 12 und dem Motor 46 elektrisch verbunden, wie bei 52 gezeigt.The gear 14 contains the planetary arrangement 20 that is a ring gear 22 , a sun wheel 24 and a carrier assembly 26 contains. The ring gear 22 gives torque to step wheels, the meshing gear elements 28 . 30 . 32 . 34 and 36 include. A torque output shaft 38 of the transmission 14 is through a differential and axle mechanism 42 with the wheels 40 drive-connected. The gears 30 . 32 and 34 are on a countershaft 31 attached, the gear 32 a motor driven gear 44 engages. The motor 46 drives the gear 44 at. The gear 44 acts as a torque input for the countershaft 31 , The engine 16 gives torque through the input shaft 18 to the gearbox 14 from. The battery 12 delivers to the engine 46 electrical power through the power flow path 48 , The generator 50 is with the battery 12 and the engine 46 electrically connected, as in 52 shown.

Während die Batterie 12 bei ausgeschalteter Kraftmaschine 16 als einzige Energiequelle wirkt, werden die Eingangswelle 18 und die Trägeranordnung 26 durch eine Freilaufkupplung (OWC – one-way clutch) 53 gebremst. Eine mechanische Bremse 55 verankert den Rotor des Generators 50 und das Sonnenrad 24, wenn die Kraftmaschine 16 eingeschaltet ist und sich der Antriebsstrang in einem Parallelantriebsmodus befindet, wobei das Sonnenrad 24 als ein Reaktionselement wirkt.While the battery 12 when the engine is switched off 16 acts as the only source of energy, the input shaft 18 and the carrier assembly 26 by an overrunning clutch (OWC - one-way clutch) 53 braked. A mechanical brake 55 anchors the rotor of the generator 50 and the sun wheel 24 when the engine 16 is turned on and the drive train is in a parallel drive mode, wherein the sun gear 24 acts as a reaction element.

Die Steuerung 10 empfängt ein Signal PRND (Parken, Rückwärts, Neutral, Fahren) von einem Fahrstufenwähler 63, das zusammen mit einem Sollraddrehmoment, einer Soll-Kraftmaschinendrehzahl und einem Generatorbremsbefehl, wie bei 71 gezeigt, an ein Getriebesteuermodul (TCM – transmission control module) 67 übertragen wird. Ein Batterieschalter 73 wird nach einem Fahrzeug-”Schlüssel-ein”-Start geschlossen. Die Steuerung 10 gibt eine Soll-Kraftmaschinendrehmomentanforderung an die Kraftmaschine 16 aus, wie bei 69 gezeigt, die von der Ausgabe des Fahrpedalstellungssensors (APPS – accelerator pedal position sensor) 65 abhängig ist. Ein Bremspedalstellungssensor (BPPS – brake pedal position sensor) gibt ein Radbremssignal an die Steuerung 10 aus, wie bei 61 gezeigt. Ein Bremssystemsteuermodul (nicht gezeigt) kann einen Nutzbremsbefehl basierend auf Informationen vom BPPS an die Steuerung 10 ausgeben. Das TCM 67 gibt ein Generatorbremssteuersignal an die Generatorbremse 55 aus. Das TCM 67 gibt weiterhin ein Generatorsteuersignal an den Generator 50 aus.The control 10 receives a signal PRND (Parking, Reverse, Neutral, Driving) from a speed selector 63 , which together with a Sollraddrehmoment, a desired engine speed and a generator brake command, as in 71 shown to a transmission control module (TCM) 67 is transmitted. A battery switch 73 will be closed after a vehicle "key-in" start. The control 10 gives a desired engine torque request to the engine 16 out, like at 69 shown by the output of the accelerator pedal position sensor (APPS - accelerator pedal position sensor) 65 is dependent. A brake pedal position sensor (BPPS) provides a wheel brake signal to the controller 10 out, like at 61 shown. A braking system control module (not shown) may provide a regenerative braking command based on information from the BPPS to the controller 10 output. The TCM 67 gives a generator brake control signal to the generator brake 55 out. The TCM 67 continues to supply a generator control signal to the generator 50 out.

Nunmehr auf 2 Bezug nehmend, wird ein Blockdiagramm der Leistungsflusswege zwischen den verschiedenen Komponenten des Antriebsstrangs von 1 gezeigt. Kraftstoff wird unter der Steuerung des Fahrers, der eine Kraftmaschinendrossel verwendet, zur Kraftmaschine 16 geliefert. Der Kraftmaschine 16 liefert Kraftmaschinenleistung (τengωeng, wobei τeng das Kraftmaschinendrehmoment und ωeng die Kraftmaschinendrehzahl ist) an die Planetenanordnung 20. Die Planetenanordnung 20 liefert Leistung (τringωring, wobei τring das Hohlraddrehmoment ist und ωring die Hohlraddrehzahl ist) an die Vorgelegewelle 31. Die Ausgangswelle 38 gibt Leistung (Pout = τoutωout, wobei τout und ωout das Drehmoment bzw. die Drehzahl der Ausgangswelle 38 sind) an die Räder 40 ab. Der Generator 50 kann der Planetenanordnung 20 Leistung liefern oder von ihr angetrieben werden. Ebenso kann die Leistungsverteilung zwischen dem Motor 46 und der Vorgelegewelle 31 in beiden Richtungen erfolgen. Antriebsleistung von der Batterie 12 oder Ladeenergie für die Batterie 12 wird durch den bidirektionalen Pfeil 48 dargestellt.Now on 2 Referring to FIG. 12, a block diagram of the power flow paths between the various components of the powertrain of FIG 1 shown. Fuel is directed to the engine under the control of the driver using an engine throttle 16 delivered. The engine 16 provides engine power (τ eng ω eng , where τ eng is the engine torque and ω eng is the engine speed) to the planetary assembly 20 , The planet arrangement 20 provides power (τ ring ω ring , where τ ring is the ring gear torque and ω ring is the ring gear speed) to the countershaft 31 , The output shaft 38 gives power (P out = τ out ω out , where τ out and ω out the torque or the speed of the output shaft 38 are) to the wheels 40 from. The generator 50 can the planetary arrangement 20 Deliver power or be powered by it. Likewise, the power distribution between the engine 46 and the countershaft 31 done in both directions. Drive power from the battery 12 or charging power for the battery 12 is through the bidirectional arrow 48 shown.

Die Kraftmaschinenausgangsleistung (τengωeng) kann in einen mechanischen Leistungsflussweg (τringωring) und einen elektrische Leistungsflussweg (τgenωgen zu τmotωmot, wobei τgen das Generatordrehmoment ist, ωgen die Generatordrehzahl ist, τmot das Motordrehmoment ist, und ωmot die Motordrehzahl ist) aufgeteilt werden. In diesem so genannten positiven Verteilungsbetriebsmodus liefert die Kraftmaschine 16 der Planetenanordnung 20 Leistung, die der Vorgelegewelle 31 Leistung (τringωring) liefert, die wiederum die Räder 40 dreht. Ein Teil der Planetengetriebeleistung (τgenωgen) wird an den Generator 50 abgegeben, der Ladeenergie an die Batterie 12 liefert. Die Batterie 12 treibt den Motor 46 an, der Leistung (τmotωmot) an die Vorgelegewelle 31 abgibt.The engine output power (τ eng ω eng ) may be in a mechanical power flow pathring ω ring ) and an electrical power flow pathgen ω gen to τ mot ω mot , where τ gen is the generator torque, ω gen is the generator speed, τ mot that Motor torque is, and ω mot is the engine speed). In this so-called positive distribution mode of operation, the engine delivers 16 the planetary arrangement 20 Performance, the countershaft 31 Power (τ ring ω ring ) supplies, in turn, the wheels 40 rotates. Part of the planetary gear power (τ gen ω gen ) is sent to the generator 50 delivered, the charging energy to the battery 12 supplies. The battery 12 drives the engine 46 on, the power (τ mot ω mot ) to the countershaft 31 emits.

Wenn die Generatorbremse 55 aktiviert ist, wird ein Parallelbetriebsmodus hergestellt. Bei der Parallelbetriebskonfiguration ist die Kraftmaschine 16 eingeschaltet und der Generator 50 wird gebremst. Die Batterie 12 speist den Motor 46, der die Vorgelegewelle 31 gleichzeitig mit der Lieferung von Leistung von der Kraftmaschine 16 zur Planetenanordnung 20 zur Vorgelegewelle 31 antreibt. Bei Betrieb mit der zweiten Energiequelle (als die Batterie 12, den Motor 46 und den Generator 50 enthaltend beschrieben), zieht der Motor 46 Leistung von der Batterie 12 und stellt Antrieb unabhängig von der Kraftmaschine 16 zum Triebstrang bereit.When the generator brake 55 is activated, a parallel operation mode is established. In the parallel mode configuration, the prime mover is 16 switched on and the generator 50 is slowed down. The battery 12 feeds the engine 46 who is the countershaft 31 simultaneously with the delivery of power from the engine 16 to the planetary arrangement 20 to the countershaft 31 drives. When operating with the second power source (as the battery 12 , the engine 46 and the generator 50 containing described), the engine pulls 46 Power from the battery 12 and provides drive independent of the engine 16 ready for the drive train.

Wie beschrieben, hat das HEV zwei Energiequellen zum Liefern von Antriebsleistung zu den Rädern 40. Die erste Energiequelle enthält die Kraftmaschine 16 und die zweite Energiequelle enthält die Batterie 12. Die Kraftmaschine 16 und die Batterie 12 können Antriebsleistung entweder gleichzeitig oder unabhängig bereitstellen. Die Steuerung 10 steuert die Zumessung der elektrischen Energie und der Kraftstoffenergie, um den Antriebsanforderungen zu entsprechen, und steuert dadurch die Kraftmaschine 16 und die Batterie 12 entsprechend.As described, the HEV has two power sources to provide drive power to the wheels 40 , The first energy source contains the engine 16 and the second power source contains the battery 12 , The engine 16 and the battery 12 can provide drive power either simultaneously or independently. The control 10 controls the metering of electrical energy and fuel energy to meet the drive requirements, thereby controlling the engine 16 and the battery 12 corresponding.

Wie beobachtet werden kann, gibt die Planetengetriebeanordnung 20 Drehzahl- und Drehmomentverhältnisse zwischen der Kraftmaschine 18, dem Generator 50 und den Fahrzeugantriebsrädern 40 vor. Wie oben besprochen, kann der Generator 50 dahingehend gesteuert werden, Leistung von der Kraftmaschine 18 unter Verwendung der Planetengetriebeanordnung 20 als ein CVT zu den Fahrzeugantriebsrädern 40 zu übertragen. Unter einigen Betriebsbedingungen übersteigen die durch Betrieb des Generators 50 hervorgerufenen Verluste jedoch den Energievorteil des CVTAs can be observed, the planetary gear arrangement gives 20 Speed and torque ratios between the engine 18 , the generator 50 and the vehicle drive wheels 40 in front. As discussed above, the generator can 50 be controlled to power from the engine 18 using the planetary gear arrangement 20 as a CVT to the vehicle drive wheels 40 transferred to. Under some operating conditions, those exceed by operation of the generator 50 However, losses caused the energy advantage of the CVT

Wenn sich das Fahrzeug beispielsweise im ”stationären” Betrieb befindet, wie zum Beispiel Fahren mit einer allgemein konstanten Geschwindigkeit, erfährt der Generator 50 Betriebsverluste, die ein kW übersteigen können, während das Übersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 16 und den Antriebsrädern 40 allgemein unverändert bleibt. Hier bezieht sich stationärer Betrieb auf eine konstante Fahrzeuggeschwindigkeit, eine konstante Leistungsanforderung durch den Fahrer und eine allgemein konstante zum Laden des Fahrzeugs verwendete Menge an Kraftmaschinenleistung. Dies tritt im Allgemeinem auf, wenn die Leistungsanforderung durch den Fahrer ungefähr gleich dem ”Fahrwiderstand” oder der Summe von am Fahrzeug wirkenden Kräften (zum Beispiel Rollwiderstand, aerodynamischer Widerstand usw.) ist.For example, when the vehicle is in "steady state" operation, such as driving at a generally constant speed, the generator experiences 50 Operating losses that can exceed one kW while the gear ratio between the engine 16 and the drive wheels 40 generally unchanged. Here, stationary operation refers to a constant vehicle speed, a constant power demand by the driver, and a generally constant amount of engine power used to charge the vehicle. This generally occurs when the driver's power demand is approximately equal to the "running resistance" or the sum of vehicle-acting forces (eg, rolling resistance, aerodynamic drag, etc.).

Nunmehr auf 3 Bezug nehmend, wird ein Antriebsstrang gemäß der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Der Antriebsstrang enthält zwei Energiequellen, die mit dem Getriebe 14' und dem Triebstrang verbunden sind: (1) eine Kraftmaschine 16' und einen Generator 50', die über eine Planetenradanordnung 20' miteinander verbunden sind; und (2) ein elektrisches Antriebssystem, das eine Batterie 12', einen Elektromotor 46' und einen Generator 50' enthält. Die Planetenradanordnung 20' kann ein Hohlrad 22', ein Sonnenrad 24' und eine Trägeranordnung 26' enthalten. Die Kraftmaschine 16' kann mit der Trägeranordnung 26' gekoppelt sein, und der Generator 50' kann mit dem Sonnenrad 24' gekoppelt sein. Die Planetengetriebeanordnung 20' definiert in Verbindung mit kämmenden Zahnradelementen 28', 30', 32', 34' und 36' ein erstes mechanisches Gestänge zwischen der Kraftmaschine 16', dem Generator 50' und den Antriebsrädern 40'. Ein mechanisches Gestänge wird durch kämmende Zahnradelemente 44' und 32', die Ausgangswelle 79 und kämmende Zahnradelemente 34' und 36' zwischen dem Motor 46' und den Antriebsrädern 40' definiert. Die kämmenden Zahnradelemente 30', 32' und 34' drehen sich um eine gemeinsame Ausgangswelle 79, und die kämmenden Zahnradelemente 34' und 36' definieren eine Achsübersetzung zwischen der Ausgangswelle 79 und der Ausgangswelle 38'. Die Ausgangswelle 38' des Getriebes 14' ist durch einen Differenzial- und Achsmechanismus 42' mit den Rädern 40' antriebsverbunden.Now on 3 With reference to the drawings, a powertrain according to the present disclosure is illustrated. The powertrain contains two energy sources that are connected to the transmission 14 ' and the driveline are: (1) an engine 16 ' and a generator 50 ' that have a planetary gear arrangement 20 ' connected to each other; and (2) an electric drive system that includes a battery 12 ' , an electric motor 46 ' and a generator 50 ' contains. The planetary gear arrangement 20 ' can be a ring gear 22 ' , a sun wheel 24 ' and a carrier assembly 26 ' contain. The engine 16 ' can with the carrier assembly 26 ' be coupled, and the generator 50 ' can with the sun gear 24 ' be coupled. The planetary gear arrangement 20 ' defined in conjunction with meshing gear elements 28 ' . 30 ' . 32 ' . 34 ' and 36 ' a first mechanical linkage between the engine 16 ' , the generator 50 ' and the drive wheels 40 ' , A mechanical linkage is made by meshing gear elements 44 ' and 32 ' , the output shaft 79 and meshing gear elements 34 ' and 36 ' between the engine 46 ' and the drive wheels 40 ' Are defined. The meshing gear elements 30 ' . 32 ' and 34 ' rotate around a common output shaft 79 , and the meshing gear elements 34 ' and 36 ' define an axle ratio between the output shaft 79 and the output shaft 38 ' , The output shaft 38 ' of the transmission 14 ' is through a differential and axle mechanism 42 ' with the wheels 40 ' drive-connected.

Darüber hinaus enthält der Antriebsstrang eine Parallel-Overdrive-Welle 80, die fest mit dem Zahnradelement 30' für eine gemeinsame Drehung mit der Ausgangswelle 79 gekoppelt ist. Die Overdrive-Welle 80 ist mit dem Zahnradelement 82 gekoppelt, das mit dem Zahnradelement 84 in Dreheingriff steht. Eine Overdrive-Kupplung 86 ist dahingehend betreibbar, das Zahnradelement 84 mit der Kraftmaschine 16' selektiv zu koppeln und Drehmoment von der Planetenradanordnung 20' weg auf eine Overdrive-Getriebeanordnung zu übertragen. Die Overdrive-Kupplung 86 enthält einen Eingriffsmechanismus zur Übertragung des Drehmoments von der Planetenradanordnung 20' weg und auf eine Overdrive-Getriebeanordnung. Beispiele für den Eingriffsmechanismus umfassen Klauenkupplungen und Freilaufkupplungen, wie zum Beispiel eine elektronisch gesteuerte Kipphebel-Freilaufkupplung, sind aber nicht darauf beschränkt. Die kämmenden Getriebeelemente 84 und 82 weisen ein festes Übersetzungsverhältnis auf, das dazu konfiguriert ist, ein Overdrive-Drehzahl- und -drehmoment-Verhältnis zwischen der Kraftmaschine 16' und der Ausgangswelle 79 zu definieren, wenn die Overdrive-Kupplung 86 eingerückt ist. Eine Steuerung 88 ist dazu konfiguriert, die Overdrive-Kupplung 86 als Reaktion auf verschiedene Betriebsbedingungen selektiv zum Einrücken oder Ausrücken anzusteuern, wie unten unter Bezugnahme auf 4 besprochen werden wird. Es können natürlich auch andere Getriebeanordnungen, die ein Overdrive-Drehzahlverhältnis zwischen der Kraftmaschine 16' und der Ausgangswelle 79 vorgeben, verwendet werden.In addition, the powertrain includes a parallel overdrive shaft 80 firmly with the gear element 30 ' for a common rotation with the output shaft 79 is coupled. The overdrive wave 80 is with the gear element 82 coupled with the gear element 84 is in rotation. An overdrive clutch 86 is operable to the gear member 84 with the engine 16 ' selectively couple and torque from the planetary gear arrangement 20 ' transfer to an overdrive transmission assembly. The overdrive clutch 86 includes an engagement mechanism for transmitting torque from the planetary gear assembly 20 ' away and onto an overdrive gearbox. Examples of the engagement mechanism include, but are not limited to jaw clutches and overrunning clutches, such as an electronically controlled toggle clutch overrunning clutch. The meshing gear elements 84 and 82 have a fixed gear ratio configured to provide an overdrive speed and torque ratio between the engine 16 ' and the output shaft 79 to define if the overdrive clutch 86 is indented. A controller 88 is configured to overdrive the clutch 86 selectively responsive to engagement or disengagement in response to various operating conditions as described below with reference to FIG 4 will be discussed. Of course, there may be other transmission arrangements that have an overdrive speed ratio between the engine 16 ' and the output shaft 79 pretend to be used.

Nunmehr auf 4 Bezug nehmend, wird ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs des Antriebsstrangs in Flussdiagrammform dargestellt. Der Hybridfahrzeugantriebsstrang wird gemäß einer Nennlogik (oder einem Nennbetriebsmodus) mit ausgerückter Kupplung betrieben, wie bei Block 90 dargestellt. Es wird dann eine Bestimmung darüber getroffen, ob eine erste Betriebsbedingung erfüllt ist, wie bei Operation 92 dargestellt. Die erste Betriebsbedingung entspricht allgemein einer Änderung von nicht stationärem Betrieb zu stationärem Betrieb oder einer Verringerung der Höhe einer Differenz zwischen einer Leistungsanforderung durch den Fahrer und dem Fahrwiderstand. Die erste Betriebsbedingung kann eine der Betriebsbedingungen von Liste A sein, die bei Block 94 dargestellt ist. Die erste Betriebsbedingung kann eine allgemein konstante Leistungsanforderung durch den Fahrer durch ein erstes gleichmäßiges Beschleunigungsereignis sein. Die erste Betriebsbedingung kann auch ein zweites Beschleunigungsereignis, an das sich eine Verringerung der Leistungsanforderung, so dass sie allgemein gleich dem Fahrwiderstand ist, anschließt, sein. Das erste Beschleunigungsereignis kann auch ein drittes Beschleunigungsereignis, an das sich eine Verringerung der Leistungsanforderung durch den Fahrer und Aktivierung von Rekuperationsbremsung anschließen, sein. Es sei darauf hingewiesen, dass bezüglich der Beschleunigungsereignisse ”erste(s)”, ”zweite(s)” und ”dritte(s)” der Veranschaulichung halber verwendet werden und nicht irgendeine Reihenfolge oder ein erforderliches Zusammenfallen anzeigen. Wenn die erste Betriebsbedingung nicht erfüllt ist, kehrt die Steuerung zu Block 90 zurück. Wenn die erste Betriebsbedingung erfüllt ist, wird die Kupplung eingerückt und der Antriebsstrang wird im Overdrive-Modus gesteuert, wie bei Block 96 gezeigt.Now on 4 Referring to FIG. 1, a method for controlling the operation of the powertrain in flowchart form is illustrated. The hybrid vehicle powertrain is operated according to a nominal logic (or nominal mode) with the clutch disengaged, as in block 90 shown. A determination is then made as to whether a first operating condition is met, as in operation 92 shown. The first operating condition generally corresponds to a change from non-steady-state operation to steady-state operation or a decrease in the amount of difference between a driver's demand for power and the running resistance. The first operating condition may be one of the operating conditions of list A, which at block 94 is shown. The first operating condition may be a generally constant power demand by the driver through a first steady acceleration event. The first operating condition may also be a second acceleration event followed by a reduction of the power demand to be generally equal to the running resistance. The first acceleration event may also be a third acceleration event followed by a reduction in driver power demand and activation of recuperation braking. It should be noted that with respect to the acceleration events, "first", "second" and "third" are used for illustration and do not indicate any order or collapse. If the first operating condition is not met, control returns to block 90 back. When the first operating condition is met, the clutch is engaged and the driveline is controlled in overdrive mode, as in block 96 shown.

Dann wird eine Bestimmung darüber getroffen, ob eine zweite Betriebsbedingung erfüllt ist, wie bei Operation 98 dargestellt. Die zweite Betriebsbedingung entspricht allgemein einem weiteren stationären Betrieb oder einer allgemein konstanten Differenz zwischen der Leistungsanforderung durch den Fahrer und dem Fahrwiderstand. Die zweite Betriebsbedingung kann eine der Betriebsbedingungen von Liste B sein, die bei Block 100 dargestellt ist. Die zweite Betriebsbedingung kann eine geringe Abweichung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Leistungsanforderung durch den Fahrer umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Geschwindigkeitsabweichungsschwelle oder eine Abweichungsschwelle für die Leistungsanforderung bereitgestellt sein. Bei solchen Ausführungsformen können Abweichungen bei Geschwindigkeit oder Leistungsanforderung, die die jeweiligen Schwellen nicht übersteigen, die zweite Betriebsbedingung erfüllen. Die zweite Betriebsbedingung kann auch eine allgemein konstante Leistungsanforderung durch den Fahrer mit einer Änderung des Fahrzeuglademodus sein. In einigen Drehzahl- und Drehmomentbereichen ist ein Laden durch Verwendung eines Motors effizienter, und in anderen Bereichen ist ein Laden durch Verwendung eines Generators effizienter. Ein Wechsel von Motorladung zu Generatorladung oder von Generatorladung zu Motorladung in Verbindung mit einer allgemein konstanten Leistungsanforderung durch den Fahrer würde somit die zweite Betriebsbedingung erfüllen. Ebenso würde ein Wechsel von einem ”Nichtlade-”Modus zu einem Lademodus in Verbindung mit einer allgemein konstanten Leistungsanforderung durch den Fahrer somit die zweite Betriebsbedingung erfüllen. Wenn eine Bestimmung getroffen wird, dass die zweite Betriebsbedingung erfüllt ist, dann wird die Kupplung in der eingerückten Stellung gehalten, wie bei Block 102 dargestellt. Dann kehrt die Steuerung zu Operation 98 zurück. Somit wird der Antriebsstrang bei weiterem stationären Betrieb im Overdrive-Modus gesteuert.Then, a determination is made as to whether a second operating condition is satisfied, as in operation 98 shown. The second operating condition generally corresponds to another steady-state operation or a generally constant difference between the driver demanded power and the running resistance. The second operating condition may be one of the operating conditions of list B that is at block 100 is shown. The second operating condition may include a slight deviation of the vehicle speed or power demand by the driver. In some embodiments, a speed deviation threshold or power demand deviation threshold may be provided. In such embodiments, variations in speed or power demand that do not exceed the respective thresholds may satisfy the second operating condition. The second operating condition may also be a generally constant power demand by the driver with a change in the vehicle charging mode. In some speed and torque ranges, charging by using one motor is more efficient, and in other areas, charging by using a generator is more efficient. A change from engine charge to generator charge or from generator charge to engine load in conjunction with a generally constant power demand by the driver would thus meet the second operating condition. Similarly, a change from a "no-load" mode to a load mode in conjunction with a generally constant power demand by the driver would thus meet the second operating condition. If a determination is made that the second operating condition is met, then the clutch is held in the engaged position, as in block 102 shown. Then the controller returns to operation 98 back. Thus, the drive train is controlled in further stationary operation in overdrive mode.

Wenn eine Bestimmung getroffen wird, dass die zweite Betriebsbedingung nicht erfüllt ist, dann wird eine Bestimmung darüber getroffen, ob eine dritte Betriebsbedingung erfüllt ist, wie bei Block 104 dargestellt. Die dritte Betriebsbedingung entspricht allgemein einem Wechsel von stationärem Betrieb zu nicht stationärem Betrieb oder einer Vergrößerung der Höhe der Differenz zwischen der Leistungsanforderung durch den Fahrer und dem Fahrwiderstand. Die dritte Betriebsbedingung kann eine der Betriebsbedingungen von Liste C sein, die bei Block 106 dargestellt wird. Die dritte Betriebsbedingung kann eine starke Verringerung der Leistungsanforderung oder eine starke Vergrößerung der Leistungsanforderung sein. Bei einigen Ausführungsformen wird eine Leistungsanforderungsabweichungsschwelle bereitgestellt, und die dritte Betriebsbedingung ist erfüllt, wenn eine Abweichung der Leistungsanforderung durch den Fahrer die Schwelle übersteigt. Dies kann eine erste Schwelle für Verringerungen der Leistungsanforderung und eine zweite Schwelle für Vergrößerungen der Leistungsanforderung umfassen. Die dritte Betriebsbedingung kann auch eine starke Betätigung von Fahrzeugbremsen sein. Bei einigen Ausführungsformen wird eine Bremsschwelle bereitgestellt, und die dritte Betriebsbedingung ist erfüllt, wenn eine Bremsbetätigung durch den Fahrer die Schwelle übersteigt. Die dritte Betriebsbedingung kann auch eine starke Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit sein. Bei einigen Ausführungsformen wird eine Geschwindigkeitsabweichungsschwelle bereitgestellt, und die dritte Bedingung wird erfüllt, wenn eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit die Schwelle übersteigt. Die dritte Betriebsbedingung kann eine Kraftmaschinenabschaltungsanforderung sein. Wenn ein Batterieladezustand zur Unterstützung des elektrischen Betriebs ausreichend ist und eine Kraftmaschinenabschaltungsanforderung abgegeben wird, ist die dritte Bedingung erfüllt. Wenn eine Bestimmung getroffen wird, dass die dritte Betriebsbedingung nicht erfüllt ist, geht die Steuerung zu Block 102 über. Wenn die dritte Betriebsbedingung erfüllt ist, wird die Kupplung ausgerückt, wie bei Block 108 gezeigt. Dann kehrt die Steuerung zu Block 90 zurück.If a determination is made that the second operating condition is not met, then a determination is made as to whether a third operating condition is met, as in block 104 shown. The third operating condition generally corresponds to a change from steady-state operation to non-stationary operation or an increase in the amount of difference between the driver's demand for power and the running resistance. The third operating condition may be one of the operating conditions of list C that is at block 106 is pictured. The third operating condition may be a large reduction in power demand or a large increase in power demand. In some embodiments, a power request deviation threshold is provided, and the third operating condition is satisfied when a deviation of the power demand by the driver exceeds the threshold. This may include a first threshold for power request decreases and a second threshold for power request increases. The third operating condition may also be a strong operation of vehicle brakes. In some embodiments, a brake threshold is provided, and the third operating condition is satisfied when a driver's brake application exceeds the threshold. The third operating condition may also be a large reduction in vehicle speed. For some Embodiments, a speed deviation threshold is provided, and the third condition is satisfied when a reduction in the vehicle speed exceeds the threshold. The third operating condition may be an engine shutdown request. When a battery state of charge is sufficient to assist the electric operation and an engine shutdown request is issued, the third condition is satisfied. If a determination is made that the third operating condition is not met, control goes to block 102 above. If the third operating condition is met, the clutch is disengaged, as in block 108 shown. Then the controller returns to block 90 back.

Obgleich sie als eine einzige Steuerung dargestellt ist, kann die Steuerung 88 auch Teil eines größeren Steuersystems sein und kann durch verschiedene andere über das Fahrzeug hinweg verteilte Steuerungen, wie z. B. eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC – Vehicle System Controller) gesteuert werden. Es versteht sich daher, dass die Steuerung 88 und eine oder mehrere andere Steuerungen gemeinsam als eine ”Steuerung” bezeichnet werden können, die als Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren zur Steuerung verschiedener Funktionen verschiedene Aktuatoren steuert. Die Steuerung 88 kann einen Mikroprozessor oder eine Zentraleinheit (CPU – Central Processing Unit) enthalten, der bzw. die mit verschiedenen Arten von rechnerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien in Verbindung steht. Zu rechnerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können flüchtige und nichtflüchtige Speicherung in zum Beispiel Nurlesespeichern (ROM – Read-Only Memory), Direktzugriffsspeichern (RAM – Random-Access Memory) und Keep-Alive-Speichern (KAM – Keep Alive Memory) gehören. Der KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der zum Speichern von verschiedenen Betriebsvariablen, während die CPU abgeschaltet ist, verwendet werden kann. Die rechnerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl von bekannten Speichervorrichtungen implementiert werden, wie zum Beispiel PROMs (programmierbare Nurlesespeicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbare PROMs), Flash-Speicher oder irgendwelche anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder Kombinationsspeichervorrichtungen, die in der Lage sind, Daten zu speichern, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung beim Steuern der Kraftmaschine oder des Fahrzeugs verwendet werden.Although presented as a single controller, the controller can 88 may also be part of a larger control system and may be controlled by various other distributed throughout the vehicle controls such. For example, a vehicle system controller (VSC - Vehicle System Controller) can be controlled. It is therefore understood that the controller 88 and one or more other controllers may be collectively referred to as a "controller" that controls various actuators in response to signals from various sensors for controlling various functions. The control 88 may include a microprocessor or central processing unit (CPU) associated with various types of computer readable storage devices or media. Computer readable storage devices or media may include volatile and nonvolatile storage in, for example, read only memory (ROM), random access memory (RAM), and keep alive memory (KAM). The KAM is a persistent or non-volatile memory that can be used to store various operating variables while the CPU is off. The computer readable storage devices or media may be implemented using any of a number of known memory devices, such as PROMs (Programmable Read Only Memory), EPROMs (Electric PROMs), EEPROMs (Electrically Erasable PROMs), Flash Memory, or any other electrical, magnetic , optical or combination memory devices capable of storing data, some of which represent executable instructions used by the controller in controlling the engine or the vehicle.

Nunmehr auf die 5 und 6 Bezug nehmend, wird eine Kipphebel-Freilaufkupplung 110 (bei der es sich um eine elektromagnetische Kupplung handeln kann), wie sie in Verbindung mit der vorliegenden Offenbarung verwendet werden kann, schematisch dargestellt. Insbesondere kann die Kipphebel-Freilaufkupplung als die Overdrive-Kupplung 86 verwendet werden, die zum gezielten Koppeln des Zahnradelements 84 mit der Kraftmaschine 16' verwendet werden kann. Die Freilaufkupplung 110 enthält eine Kipphebelscheibe 112 mit Taschen 114, wobei jede Tasche 114 einen entsprechenden Kipphebel 116 enthält, der in den jeweiligen Taschen 114 schwenkbar gelagert ist. Die Kupplung 110 enthält ferner eine Nockenscheibe 118, die mehrere Zähne definierende Kerben 120 aufweist. Wenn die Kipphebel 16 bezüglich der Taschen 114 geschwenkt werden, können die Zähne nach innen ragende Teile der Kipphebel 116 ergreifen. Die Kipphebel 116 werden von einer Feder 121 so vorbelastet, dass sie ohne vorzuragen in den Taschen bleiben. Bei dieser Konfiguration besteht kein Eingriff zwischen den Kipphebeln 16 und den Kerben 120, und somit wird zwischen der Kipphebelscheibe 112 und der Nockenscheibe 118 kein Drehmoment übertragen. 5 stellt die Kupplung 110 in dieser ausgerückten Position dar.Now on the 5 and 6 Referring to Fig. 11, a rocker-type overrunning clutch becomes 110 (which may be an electromagnetic clutch), as may be used in connection with the present disclosure, is shown schematically. In particular, the rocker overrunning clutch may be considered the overdrive clutch 86 used for selectively coupling the gear member 84 with the engine 16 ' can be used. The overrunning clutch 110 contains a rocker plate 112 with bags 114 , each bag 114 a corresponding rocker arm 116 contains in the respective pockets 114 is pivotally mounted. The coupling 110 also includes a cam plate 118 , the notches defining several teeth 120 having. When the rocker arms 16 concerning the bags 114 The teeth can be pivoted inwardly of parts of the rocker arms 116 take. The rocker arms 116 be from a spring 121 so preloaded that they stay in the pockets without protruding. In this configuration, there is no engagement between the rocker arms 16 and the notches 120 , and thus will between the rocker plate 112 and the cam disk 118 no torque transmitted. 5 puts the clutch 110 in this disengaged position.

Die Nockenscheibe 118 enthält eine (nicht dargestellte) Spule, die selektiv bestromt werden kann, um eine magnetische Kraft zu erzeugen und die Kupplung 110 in Eingriff zu nehmen. Als Reaktion auf die magnetische Kraft schwenken die Kipphebel 116 gegen die Vorbelastung der Feder 121 aus den Taschen 114 nach außen, so dass ein Teil der Kipphebel 116 über eine radial innen liegende Fläche der Kipphebelscheibe 112 hinausragt. Der vorragende Teil der Kipphebel 116 kann in die Kerben 120 eingreifen und Drehmoment zwischen der Kipphebelscheibe 112 und der Nockenscheibe 118 in einer Drehrichtung übertragen. 6 stellt die Kupplung 110 in dieser eingerückten Position dar.The cam disk 118 includes a coil (not shown) that can be selectively energized to generate a magnetic force and the clutch 110 to engage. In response to the magnetic force, the rocker arms pivot 116 against the preload of the spring 121 out of the pockets 114 to the outside, leaving part of the rocker arm 116 via a radially inner surface of the rocker plate 112 protrudes. The protruding part of the rocker arms 116 can in the notches 120 engage and torque between the rocker plate 112 and the cam disk 118 transmitted in one direction of rotation. 6 puts the clutch 110 in this engaged position.

Nunmehr unter Bezugnahme auf die 7A und 7B werden Verfahren zum Einrücken einer Kupplung, wie sie in Verbindung mit der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können, dargestellt. 7A stellt ein Verfahren zum Einrücken einer Freilaufkupplung dar. Der Generator wird dazu gesteuert, die Kupplung freilaufen zu lassen, wie bei Block 122 dargestellt. Dies kann durch Drehen der Kipphebelscheibe in einer Ausrückrichtung durchgeführt werden. Dann wird die Kupplung aktiviert, wie bei Block 124 dargestellt. Wie oben unter Bezugnahme auf 6 besprochen, kann dies das Bestromen einer Spule zum Erzeugen eines magnetischen Felds umfassen, woraufhin die Kipphebel schwenken und in die Kerben in einer Nockenscheibe eingreifen. Dann wird die Kupplung eingerückt, wie bei Block 126 dargestellt. Dies erfolgt durch Drehen der Kipphebelscheibe um eine kurze Strecke in einer Einrückrichtung zum Ineingriffbringen der Kipphebel mit Zähnen in der Nockenscheibe. Von dem Generator getragenes Drehmoment wird dann zur Kupplung übertragen, wie bei Block 128 dargestellt.Referring now to the 7A and 7B For example, methods of engaging a clutch as may be used in connection with the present disclosure are illustrated. 7A illustrates a method of engaging an overrunning clutch. The generator is controlled to allow the clutch to coast, as in block 122 shown. This can be done by turning the rocker plate in a disengaging direction. Then the clutch is activated, as in block 124 shown. As above with reference to 6 This may include energizing a coil to generate a magnetic field, whereupon the rocker arms pivot and engage the notches in a cam disk. Then the clutch is engaged as in block 126 shown. This is done by rotating the rocker disk a short distance in an engagement direction to engage the rocker arms with teeth in the cam disk. Torque carried by the generator is then transferred to the clutch as in block 128 shown.

7B stellt ein Verfahren zum Einrücken einer Klauenkupplung dar. Eine Generatordrehzahl wird auf eine Ziel-Drehzahl zum Synchronisieren mit der Kupplung gesteuert, wie bei Block 130 dargestellt. Die Kupplung wird dann eingerückt, wie bei Block 132 dargestellt. Von dem Generator getragenes Drehmoment wird dann zur Kupplung übertragen, wie bei Block 134 dargestellt. 7B illustrates a method of engaging a dog clutch. A generator speed is controlled to a target speed for synchronization with the clutch, as in block 130 shown. The clutch is then engaged, as in block 132 shown. Torque carried by the generator is then transferred to the clutch as in block 134 shown.

Nunmehr auf die 8A und 8B Bezug nehmend, werden Verfahren zum Ausrücken einer Kupplung, wie sie in Verbindung mit der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können, dargestellt. 8A stellt ein Verfahren zum Ausrücken einer Freilaufkupplung dar. Von der Kupplung getragenes Drehmoment wird zum Generator übertragen, wie bei Block 136 dargestellt. Der Generator wird dazu gesteuert, die Kupplung freilaufen zu lassen, wie bei Block 138 dargestellt. Dies kann durch Drehen des Generators in der Ausrückrichtung erfolgen. Dann wird die Kupplung deaktiviert, wie bei Block 140 dargestellt. Dann wird die Generatorsteuerung zu Nennbetrieb zurückgeführt, wie bei Block 142 dargestellt.Now on the 8A and 8B Referring to Figure 1, methods for disengaging a clutch as may be used in connection with the present disclosure are illustrated. 8A illustrates a method of disengaging a one-way clutch. Torque carried by the clutch is transmitted to the generator as in block 136 shown. The generator is controlled to let the clutch free, as in block 138 shown. This can be done by turning the generator in the disengaging direction. Then the clutch is deactivated, as in block 140 shown. Then the generator control is returned to nominal operation, as in block 142 shown.

8B stellt ein Verfahren zum Ausrücken einer Klauenkupplung dar. Von der Kupplung getragenes Drehmoment wird zum Generator übertragen, wie bei Block 144 dargestellt. Dann wird die Kupplung ausgerückt, wie bei Block 146 dargestellt. Dann wird die Generatorsteuerung zu Nennbetrieb zurückgeführt, wie bei Block 148 dargestellt. 8B illustrates a method of disengaging a dog clutch. Torque carried by the clutch is transmitted to the generator as in block 144 shown. Then the clutch is disengaged, as in block 146 shown. Then the generator control is returned to nominal operation, as in block 148 shown.

Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung werden ein Verfahren und ein Steuersystem zum Steuern des Antriebsstrangs basierend auf einer beim Einrücken der Overdrive-Kupplung durch die Kupplung übertragenen geschätzten Drehmomenthöhe für einen sanften Übergang in den und aus dem Overdrive-Modus bereitgestellt. Dazu kann ein Generatorreaktionsverhältnis (GRR – generator reaction ratio) bestimmt und in den normalen Antriebstrangdrehmomentberechnungen implementiert werden. Das GRR ist ein Verhältnis des Generatordrehmoments zum Kraftmaschinendrehmoment, wobei die Zahnräder in der Planetenradanordnung 20' berücksichtigt werden:

Figure DE102016100209A1_0002
wobei τgen das Drehmoment des Generators 50' ist, τeng das Drehmoment der Kraftmaschine 16' ist und ρ ein Verhältnis (Ns/Nr) der Anzahl von Zähnen (Ns) im Sonnenrad 24' zu der Anzahl von Zähnen (Nr) im Hohlrad 22' ist. In einem Beispiel weist das Sonnenrad 24' 34 Zähne auf (Ns = 34) und weist das Hohlrad 22' 86 Zähne auf (Nr = 86), was ein Verhältnis ρ von 0,395 ergibt.In accordance with various aspects of the present disclosure, a method and system for controlling the powertrain based on an estimated torque level transmitted by the clutch upon engagement of the overdrive clutch by the clutch is provided for smooth transition into and out of overdrive mode. For this purpose, a generator reaction ratio (GRR) may be determined and implemented in the normal powertrain torque calculations. The GRR is a ratio of generator torque to engine torque with the gears in the planetary gear assembly 20 ' to be considered:
Figure DE102016100209A1_0002
where τ gen is the torque of the generator 50 ' is, τ eng the torque of the engine 16 ' and ρ is a ratio (N s / N r ) of the number of teeth (N s ) in the sun gear 24 ' to the number of teeth (N r ) in the ring gear 22 ' is. In one example, the sun gear points 24 ' 34 teeth on (N s = 34) and has the ring gear 22 ' 86 teeth (N r = 86), giving a ratio ρ of 0.395.

Durch Verwendung des GRR können Drehmomentwerte berechnet und verglichen werden, um das Drehmoment in der Overdrive-Kupplung zu schätzen. Zum Beispiel

Figure DE102016100209A1_0003
wobei τODS das durch die Overdrive-Kupplung 66 übertragene Drehmoment ist, N82 die Anzahl von Zähnen im Zahnradelement 82 ist und N84 die Anzahl von Zähnen im Zahnradelement 84 ist. In einem Beispiel weist das Zahnradelement 84 83 Zähne auf (N84 = 83), und das Zahnradelement 82 weist 59 Zähne auf (N82 = 59). Die Beziehung in Gleichung (2) stellt eine Schätzung des durch die Overdrive-Kupplung 86 übertragenen Drehmoments basierend auf der Drehmomentabgabe durch die Kraftmaschine und dem Verhältnis des Generatordrehmoments zum Kraftmaschinendrehmoment (GRR) bereit, wobei das Übersetzungsverhältnis in den kämmenden Overdrive-Zahnradelementen 84 und 82 berücksichtigt wird.By using the GRR, torque values can be calculated and compared to estimate the torque in the overdrive clutch. For example
Figure DE102016100209A1_0003
where τ ODS is the one through the overdrive clutch 66 transmitted torque, N 82 is the number of teeth in the gear member 82 and N 84 is the number of teeth in the gear element 84 is. In one example, the gear member 84 83 teeth on (N 84 = 83), and the gear element 82 has 59 teeth (N 82 = 59). The relationship in equation (2) represents an estimate of that given by the overdrive clutch 86 transmitted torque based on the torque output by the engine and the ratio of the generator torque to the engine torque (GRR) ready, wherein the gear ratio in the meshing overdrive gear elements 84 and 82 is taken into account.

Darüber hinaus kann das Drehmoment durch das Hohlrad 22' während der Synchronisierung der Overdrive-Kupplung wie folgt dargestellt werden: τring = – 1 / ρ + 1(τeng)(GRR) (3) wobei τring das durch das Hohlrad 22' übertragene Drehmoment ist. Das Drehmoment durch das Hohlrad 22'ring) kann in den in der vorliegenden Offenbarung nicht ausführlich beschriebenen Hauptsteuerungen des Antriebsstrangs verwendet werden.In addition, the torque through the ring gear 22 ' during synchronization of the overdrive clutch are represented as follows: τ ring = - 1 / ρ + 1 (τ eng ) (GRR) (3) where τ ring through the ring gear 22 ' transmitted torque is. The torque through the ring gear 22 ' ring ) can be used in the main powertrain controls not described in detail in the present disclosure.

Bei Kenntnis des durch die Overdrive-Kupplung übertragenen geschätzten Drehmoments (τODS) können die Abgaben der Kraftmaschine 16' und des Motors 46' zur Gewährleistung eines sanften Übergangs in den oder aus dem Overdrive-Modus gesteuert werden, wenn die Overdrive-Kupplung zwischen einem eingerückten und einem ausgerückten Zustand wechselt. Das Overdrive-Kupplungsdrehmoment an die Räder kann zum Beispiel wie folgt dargestellt werden:

Figure DE102016100209A1_0004
wobei τODS→O das Overdrive-Kulungsdrehmoment an die Ausgangswelle 38' ist, wobei ein Übersetzungsverhältnis
Figure DE102016100209A1_0005
berücksichtigt wird und N34' und N36' die Anzahl von Zähnen an den Zahnrädern 34' bzw. 36' sind, die Drehmoment von der Overdrive-Kupplung zur Ausgangswelle 38' übertragen. Natürlich kann eine beliebige Anzahl von Übersetzungsverhältnissen vorliegen, die die Drehzahl effektiv ändern, während Drehmoment dort hindurch übertragen wird. In einem Beispiel ist N34' 23 und N36' ist 59, was ein Übersetzungsverhältnis von 2,565 ergibt. Knowing the estimated torque (τ ODS ) transmitted by the overdrive clutch allows the engine output to be reduced 16 ' and the engine 46 ' to control a smooth transition into or out of overdrive mode when the overdrive clutch switches between an engaged and a disengaged condition. The overdrive clutch torque to the wheels may be represented as follows, for example:
Figure DE102016100209A1_0004
where τ ODS → O is the overdrive constellation torque to the output shaft 38 ' is, being a gear ratio
Figure DE102016100209A1_0005
is taken into account and N 34 ' and N 36 ' the number of teeth on the gears 34 ' respectively. 36 ' are the torque from the overdrive clutch to the output shaft 38 ' transfer. Of course, there may be any number of gear ratios that effectively change the speed while transmitting torque therethrough. In one example, N 34 '23 and N 36' is 59, giving a gear ratio of 2.565.

Unter Verwendung der oben beschriebenen Variablen und Erkenntnisse kann das durch die Ausgangswelle 38' übertragende Gesamtdrehmoment wie folgt dargestellt werden:

Figure DE102016100209A1_0006
wobei τout das durch die Ausgangswelle 38' übertragene Drehmoment ist, CR→O die Übersetzungsverhältnisumwandlung von dem Hohlrad zum Ausgang ist (d. h. unter Berücksichtigung der Zahnräder 28', 30', 34' und 36') und τM→O das Motordrehmoment am Ausgang ist, wobei Übersetzungsverhältnisumwandlungen berücksichtigt werden (d. h. die Zahnräder 44', 32', 34' und 36' berücksichtigt werden). Es sei darauf hingewiesen, dass
Figure DE102016100209A1_0007
auch als τring→O ausgedrückt werden kann. Die Übersetzungsverhältnisumwandlung vom Hohlrad zum Ausgang CR→O ergibt bei Multiplikation mit dem Kraftmaschinendrehmoment τeng das Kraftmaschinendrehmoment am Ausgang. Unter Verwendung der obigen Gleichung (5) kann die Drehmomentabgabe der Kraftmaschine 16' und des Motors 46' während des Einrückens oder Ausrückens der Overdrive-Kupplung 86 moduliert werden, um zu gewährleisten, dass die Gesamtdrehmomentabgabe τout einem angeforderten Drehmoment entspricht, während beim Einrücken oder Ausrücken der Overdrive-Kupplung 86 entstehende Schläge verhindert werden. Zum Beispiel kann die Abgabe des Motors 46' schneller moduliert werden als die der Kraftmaschine 16', und deshalb kann der Motor 46' dahingehend gesteuert werden, seine Drehmomentabgabe basierend auf dem Generatorreaktionsverhältnis GRR und anderen oben beschriebenen Beziehungen zu erhöhen oder zu verringern, wenn die Overdrive-Kupplung 86 eingerückt/ausgerückt wird. Andere Situationen, wie zum Beispiel während eines niedrigen Ladezustands der Batterie, können vorgeben, dass die Kraftmaschinenabgabe anstatt der Motorabgabe moduliert wird. Natürlich kann/können die Kraftmaschinenabgabe und/oder die Motorabgabe basierend auf den oben beschriebenen Beziehungen gesteuert werden.Using the variables and insights described above, this can be done through the output shaft 38 ' transmitting total torque can be represented as follows:
Figure DE102016100209A1_0006
where τ out through the output shaft 38 ' is transmitted torque, C R → O is the gear ratio conversion from the ring gear to the output (ie, considering the gears 28 ' . 30 ' . 34 ' and 36 ' ) and τ M → O is the engine torque at the output taking into account gear ratio conversions (ie, the gears 44 ' . 32 ' . 34 ' and 36 ' be taken into account). It should be noted that
Figure DE102016100209A1_0007
can also be expressed as τ ring → O. The gear ratio conversion from the ring gear to the output C R → O multiplied by the engine torque τ eng gives the engine torque at the output. Using the above equation (5), the torque output of the engine 16 ' and the engine 46 ' during engagement or disengagement of the overdrive clutch 86 be modulated to ensure that the total torque output τ out corresponds to a requested torque, while engaging or disengaging the overdrive clutch 86 resulting blows are prevented. For example, the output of the engine 46 ' be modulated faster than the engine 16 ' , and therefore the engine can 46 ' be controlled to increase or decrease its torque output based on the generator reaction ratio GRR and other relationships described above when the overdrive clutch 86 indented / disengaged. Other situations, such as during a low state of charge of the battery, may dictate that the engine output be modulated rather than the engine output. Of course, the engine output and / or the engine output may be controlled based on the relationships described above.

9 stellt einen Algorithmus zur Steuerung eines Antriebsstrangs gemäß der vorliegenden Offenbarung in Flussdiagrammform dar. Insbesondere stellt das Flussdiagramm in 9 ein Beispiel für eine Steuerstrategie dar, die durch die Steuerung implementiert wird, um die Kraftmaschine und/oder den Motor basierend auf einem durch die Overdrive-Kupplung 86 übertragenen geschätzten Drehmoment zu steuern, wie oben näher beschrieben wird. Bei 200 bestimmt die Steuerung, ob die Overdrive-Kupplung eingerückt oder ausgerückt ist. Dies kann auf verschiedenste Weise erreicht werden, wie zum Beispiel durch Lesen von Signaleingängen von Sensoren in der oder um die Kupplung herum oder Bestimmen einer Drehzahldifferenz auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kupplung 9 FIG. 10 illustrates a drive train control algorithm according to the present disclosure in flowchart form. In particular, the flowchart in FIG 9 an example of a control strategy implemented by the controller to the engine and / or the engine based on one through the overdrive clutch 86 to control transferred estimated torque, as described in more detail above. at 200 the controller determines if the overdrive clutch is engaged or disengaged. This can be achieved in a variety of ways, such as by reading signal inputs from sensors in or around the clutch or determining a speed difference on opposite sides of the clutch

Wenn die Kupplung zumindest teilweise eingerückt ist, einschließlich Zeiten, in denen die Kupplung zunächst zum Einrücken angesteuert wird und ”schlupft”, kann bei 202 das Generatorreaktionsverhältnis (GRR) gemäß Gleichung (1) oben bestimmt werden. Das GRR wird bei 204 gefiltert oder unterliegt einer Ratengrenze, um das GRR über die Zeit zu glätten, wodurch verhindert wird, dass unerwünschte Spitzen der Drehmomentmesswerte den Betrieb der Kraftmaschinen- oder Motorsteuerungen stören. Bei 206 wird das GRR dann mit 0 und 1 auf einem Mindestwert bzw. Höchstwert geclippt, so dass das GRR nicht negativ ist und 1 nicht überschreitet. Das sich nach 206 ergebende GRR ist ein Wert zwischen 0 und 1 zur Verwendung bei der Overdrive-Kupplungsdrehmomentschätzung.When the clutch is at least partially engaged, including times when the clutch is first driven to engage and "slips", at 202 the generator reaction ratio (GRR) according to equation (1) above. The GRR will be added 204 is filtered or at a rate limit to smooth the GRR over time, thereby preventing unwanted peaks in the torque measurements from interfering with the operation of the engine or engine controls. at 206 the GRR is then clipped with 0 and 1 to a minimum or maximum so that the GRR is not negative and does not exceed 1. That is after 206 resulting GRR is a value between 0 and 1 for use in overdrive clutch torque estimation.

Bei 208 schätzt die Steuerung das Overdrive-Kupplungsdrehmoment unter Verwendung des geclippten und gefilterten GRR gemäß Gleichung (2). Das geschätzte Overdrive-Kupplungsdrehmoment kann bei 210 bei der Berechnung des geschätzten Overdrive-Kupplungsdrehmoments am Ausgang gemäß Gleichung (4) verwendet werden. Danach kann ein Drehmomentsteuerungsprozess bei 212 durch die Steuerung zum Steuern der Drehmoment- und Leistungsabgaben der Kraftmaschine und des Motors zum Aufrechterhalten der Fahrbarkeit des Fahrzeugs verwendet werden, während angeforderten Drehmomenten und Leistungen, insbesondere während Zeiten des Eintritts in den und Austritt aus dem Overdrive-Modus, entsprochen wird. Zum Beispiel kann das Motordrehmoment um einen Betrag basierend auf dem GRR und anderen obigen Variablen moduliert werden, um Fahreranforderungen weiter zu entsprechen.at 208 the controller estimates the overdrive clutch torque using the clipped and filtered GRR according to equation (2). The estimated overdrive clutch torque may be at 210 be used in the calculation of the estimated overdrive clutch torque at the output according to equation (4). Thereafter, a torque control process may occur 212 be used by the controller for controlling the torque and power outputs of the engine and the engine to maintain the drivability of the vehicle, while requested torques and performances, in particular during times of entry into and exit from the overdrive mode, is met. For example, engine torque may be modulated by an amount based on the GRR and other variables above to further meet driver demands.

Wenn bei 200 bestimmt wird, dass die Overdrive-Kupplung nicht eingerückt ist, wird das GRR bei 214 auf 1 gesetzt. Dadurch wird im Grunde jegliches Generatorreaktionsverhältnis in irgendeiner der obigen Gleichungen annulliert, wodurch Betrieb der Kraftmaschine, des Motors und des Generators im Nennbetriebsmodus gestattet wird. Ferner gibt es kein durch die geöffnete Kupplung übertragenes Drehmoment, wie bei 216 und 218 angezeigt. Es wird der Hauptantriebsprozess 220 laufen gelassen, in dem das Hybridfahrzeug auf normale Weise, das heißt nicht in Overdrive, gesteuert wird.If at 200 If it is determined that the overdrive clutch is not engaged, the GRR will be included 214 set to 1. This effectively nullifies any generator reaction ratio in any of the above equations, thereby permitting operation of the engine, motor, and generator in the nominal mode of operation. Further, there is no torque transmitted through the opened clutch as in 216 and 218 displayed. It will be the main drive process 220 run in which the hybrid vehicle is controlled in a normal manner, that is not in overdrive.

Auf 10 Bezug nehmend, wird ein Steuersystem 300 des Generators 50' bei Betrieb im Nennbetriebsmodus dargestellt. Ein Soll-Drehmoment des Generators τgen_des bei Betrieb im Nennbetriebsmodus hängt von dem Drehmoment der Kraftmaschine τeng ab und kann wie folgt dargestellt werden: τgen_des = –(τeng × ( ρ / ρ + 1)) (6) wobei τgen_des das Soll-Drehmoment des Generators 50' ist, τeng das Drehmoment der Kraftmaschine 16' ist und ( ρ / ρ + 1) das Übersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 16' und dem Generator 50' ist, wobei die Kraftmaschine mit der Trägeranordnung 26' und der Generator 50' mit dem Sonnenrad 24' verbunden ist. Das Soll-Drehmoment des Generators τgen_des wird durch Block 302 dargestellt und wird in einen Summierknoten 304 vorwärtsgekoppelt, wo ein Generatoreinstellungsdrehmomentwert τgen_adj zu dem Soll-Drehmoment des Generators τgen_des addiert wird. Die Summierung des Soll-Drehmoments des Generators τgen_des und des Generatoreinstellungsdrehmomentwerts τgen_adj wird dann dem Generator 50' zugeführt. Der Generator 50' gibt dann ein Ist-Drehmoment τgen_act und eine Ist-Drehzahl ωgen_act ab. Die Ist-Drehzahl des Generators ωgen_act wird als Rückkopplung in einen Summierknoten 306 verwendet, wo die Ist-Drehzahl des Generators ωgen_act von einer Soll-Drehzahl des Generators ωgen_des subtrahiert wird, was einen Generatordrehzahlfehler ωerror ergibt. Der Generatordrehzahlfehler ωerror wird in eine Vorwärtskupplungssteuerung 308 eingegeben, die den Generatoreinstellungsdrehmomentwert τgen_adj erzeugt, der am Summierknoten 304 zu dem Soll-Drehmoment des Generators τgen_des addiert wird. Die Vorwärtskupplungssteuerung 308 kann eine beliebige Kombination aus einem Proportionalterm, einem Integralterm und einem Derivativterm enthalten, ist aber vorzugsweise ein Proportional-Integral-Regler (PI-Regler).On 10 Turning to, a control system becomes 300 of the generator 50 ' when operating in nominal operating mode. A target torque of the generator τ gen_des when operating in nominal operating mode depends on the torque of the engine τ eng close and can be represented as follows: τ gen_des = - (τ narrow × (ρ / ρ + 1)) (6) where τ gen_des the desired torque of the generator 50 ' is, τ eng the torque of the engine 16 ' is and (ρ / ρ + 1) the gear ratio between the engine 16 ' and the generator 50 ' is, wherein the engine with the carrier assembly 26 ' and the generator 50 ' with the sun wheel 24 ' connected is. The desired torque of the generator τ gen_des is determined by block 302 and is placed in a summing node 304 feed forward, where a generator adjustment torque value τ gen_adj is added to the desired torque of the generator τ gen_des . The summation of the desired torque of the generator τ gen_des and the generator adjustment torque value τ gen_adj is then the generator 50 ' fed. The generator 50 ' then outputs an actual torque τ gen_act and an actual speed ω gen_act . The actual speed of the generator ω gen_act is used as feedback in a summing node 306 where the actual speed of the generator ω gen_act is subtracted from a set speed of the generator ω gen_des , giving a generator speed error ω error . The generator speed error ω error becomes a forward clutch control 308 which generates the generator setting torque value τ gen_adj that is at the summing node 304 is added to the desired torque of the generator τ gen_des . The forward clutch control 308 may include any combination of a proportional term, an integral term, and a derivative term, but is preferably a proportional-integral (PI) controller.

Auf 11A Bezug nehmend, wird ein modifiziertes Steuersystem 400 des Generators 50' dargestellt. Das modifizierte Steuersystem 400 umfasst Betrieb des Generators 50' im Nennmodus, im Overdrive-Modus und während eines Übergangs zwischen dem Overdrive- und Nennbetriebsmodus. Die in dem modifizierten Steuersystem 400 verwendete Overdrive-Kupplung 86 kann eine Kipphebel-Freilaufkupplung sein und wird als solche dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass neben Kipphebel-Freilaufkupplungen auch andere Arten von Freilaufkupplungen, die andere Arten von Eingriffsmechanismen einsetzen, verwendet werden können.On 11A Turning to, a modified control system becomes 400 of the generator 50 ' shown. The modified tax system 400 includes operation of the generator 50 ' in nominal mode, in overdrive mode, and during transition between overdrive and nominal operating modes. The in the modified control system 400 used overdrive clutch 86 may be a rocker freewheel clutch and is represented as such. However, it will be appreciated that in addition to rocker one-way clutches, other types of overrunning clutches employing other types of engagement mechanisms may be used.

Bei Betrieb des Generators 50' im Nennbetriebsmodus arbeitet das Steuersystem 400 unter den gleichen Parametern wie das Steuersystem 300. Im Nennmodus ist ein erstes Schaltelement 402 mit einem ersten Schaltknoten 404 verbunden und von einem zweiten Schaltknoten 406 getrennt. Steuerblock 408 steuert das Einrücken und Ausrücken der Overdrive-Kupplung 86 durch das erste Schaltelement 402. Das erste Schaltelement 402 ist durch den ersten Schaltknoten 404 mit dem Steuerblock 410 verbunden. Wenn das erste Schaltelement 402 mit dem Steuerblock 410 verbunden ist, arbeitet das Steuersystem entweder im Nennbetriebsmodus oder kehrt durch Steuerung des Generators 50' auf eine Basisdrehzahl des Nennbetriebsmodus zu dem Nennbetriebsmodus zurück. Das Soll-Drehmoment des Generators τgen_des wird durch Block 412 dargestellt und wird in einen Summierknoten 414 vorwärtsgekoppelt, wo ein Generatoreinstellungsdrehmomentwert τgen_adj zu dem Soll-Drehmoment des Generators τgen_des addiert wird. Die Summierung des Soll-Drehmoments des Generators τgen_des und des Generatoreinstellungsdrehmomentwerts τgen_adj wird dann dem Generator 50' durch ein zweites Schaltelement 416, das mit einem ersten Schaltknoten 418 verbunden ist und von einem zweiten Schaltknoten 420 getrennt ist, wenn sich das Steuersystem 400 in dem Nennbetriebsmodus befindet, zugeführt. Das zweite Schaltelement 416 ist mit dem Steuerblock 422 verbunden. Der Steuerblock 422 steuert die Drehmomentübertragung zu und von der Overdrive-Kupplung 86. Der Generator 50' gibt dann ein Ist-Drehmoment τgen_act und eine Ist-Drehzahl ωgen_act ab. Die Ist-Drehzahl des Generators ωgen_act wird als eine Rückkopplung in einen Summierknoten 424 verwendet, wo die Ist-Drehzahl des Generators ωgen_act von einer Soll-Drehzahl des Generators ωgen_des subtrahiert wird, was einen Generatordrehzahlfehler ωerror ergibt. Der Generatordrehzahlfehler ωerror wird in eine Vorwärtskupplungssteuerung 426 eingegeben, die den Generatoreinstellungsdrehmomentwert τgen_adj erzeugt, der am Summierknoten 414 zu dem Soll-Drehmoment des Generators τgen_des addiert wird. Die Vorwärtskupplungssteuerung 426 kann eine beliebige Kombination aus einem Proportionalterm, einem Integralterm und einem Derivativterm enthalten, ist aber vorzugsweise ein Proportional-Integral-Regler (PI-Regler).During operation of the generator 50 ' in nominal operating mode, the control system operates 400 under the same parameters as the control system 300 , In nominal mode is a first switching element 402 with a first switching node 404 connected and from a second switching node 406 separated. control block 408 controls the engagement and disengagement of the overdrive clutch 86 through the first switching element 402 , The first switching element 402 is through the first switching node 404 with the control block 410 connected. When the first switching element 402 with the control block 410 is connected, the control system operates either in nominal operating mode or returns by controlling the generator 50 ' to a base speed of the nominal operation mode back to the nominal operating mode. The desired torque of the generator τ gen_des is determined by block 412 and is placed in a summing node 414 feed forward, where a generator adjustment torque value τ gen_adj is added to the desired torque of the generator τ gen_des . The summation of the desired torque of the generator τ gen_des and the generator adjustment torque value τ gen_adj is then the generator 50 ' by a second switching element 416 that with a first switching node 418 is connected and from a second switching node 420 is disconnected when the tax system 400 in the nominal operating mode. The second switching element 416 is with the control block 422 connected. The control block 422 Controls torque transfer to and from the overdrive clutch 86 , The generator 50 ' then outputs an actual torque τ gen_act and an actual speed ω gen_act . The actual speed of the generator ω gen_act is considered to be a feedback to a summing node 424 where the actual speed of the generator ω gen_act is subtracted from a set speed of the generator ω gen_des , giving a generator speed error ω error . The generator speed error ω error becomes a forward clutch control 426 which generates the generator setting torque value τ gen_adj that is at the summing node 414 is added to the desired torque of the generator τ gen_des . The forward clutch control 426 may include any combination of a proportional term, an integral term, and a derivative term, but is preferably a proportional-integral (PI) controller.

Beim Überführen des Generators 50' aus dem Nennbetriebsmodus in den Overdrive-Betriebsmodus wird das erste Schaltelement 402 von dem ersten Schaltknoten 404 getrennt und mit dem zweiten Schaltknoten 406 verbunden. Das erste Schaltelement 402 wird dann durch den zweiten Schaltknoten 406 mit dem Steuerblock 428 verbunden. Der Steuerblock 428 steuert den Generator 50' auf eine Soll-Freilaufdrehzahl der Overdrive-Kupplung 86. Nachdem die Ist-Drehzahl des Generators ωgen_act eine Soll-Freilaufdrehzahl der Overdrive-Kupplung 86 erreicht hat und bei Erfassungsblock 430 detektiert wird, werden die Kipphebel der Overdrive-Kupplung 86 bei Block 432 ausgestreckt. Nach dem Ausstrecken der Kipphebel der Overdrive-Kupplung wird die Drehzahl des Generators 50' auf eine Synchrondrehzahl verlangsamt, um die Overdrive-Kupplung 86 in Eingriff zu nehmen. Nach der Ineingriffnahme der Overdrive-Kupplung wird das zweite Schaltelement 416 von dem ersten Schaltknoten 418 getrennt und mit dem zweiten Schaltknoten 420 verbunden. Das zweite Schaltelement wird dann durch den zweiten Schaltknoten 420 mit dem Steuerblock 434 verbunden. Dann steuert der Steuerblock 434 den Generator 50' zum Ausrampen des Drehmoments von der Planetengetriebeanordnung 20' und rampenförmigen Übertragen auf die Overdrive-Kupplung 86. Das Ist-Drehmoment des Generators τgen_act wird in Block 436 eingegeben, wo dem Generatorreaktionsverhältnis (GRR) gefolgt wird. Dem GRR kann während aller Betriebszeiten, einschließlich des Overdrive-Modus, Nennmodus und während Übergängen zwischen dem Overdrive- und Nennmodus, gefolgt werden.When transferring the generator 50 ' from the nominal operating mode to the overdrive operating mode becomes the first switching element 402 from the first switching node 404 disconnected and with the second switching node 406 connected. The first switching element 402 is then through the second switching node 406 with the control block 428 connected. The control block 428 controls the generator 50 ' to a desired freewheeling speed of the overdrive clutch 86 , After the actual speed of the generator ω gen_act a desired freewheeling speed of the overdrive clutch 86 has reached and at collection block 430 is detected, the rocker arms of the overdrive clutch 86 at block 432 stretched out. After extending the rocker arms of the overdrive clutch, the speed of the generator 50 ' slowed down to a synchronous speed to the overdrive clutch 86 to engage. Upon engagement of the overdrive clutch, the second shift element becomes 416 from the first switching node 418 disconnected and with the second switching node 420 connected. The second switching element is then through the second switching node 420 with the control block 434 connected. Then the control block controls 434 the generator 50 ' for ramping out the torque from the planetary gear arrangement 20 ' and ramping to the overdrive clutch 86 , The actual torque of the generator τ gen_act is in block 436 where the generator reaction ratio (GRR) is followed. The GRR can be followed during all operating times, including overdrive mode, nominal mode, and during transitions between overdrive and nominal modes.

Wenn der Generator 50' von dem Overdrive-Betriebsmodus in den Nennbetriebsmodus übergeht, wird das zweite Schaltelement durch den zweiten Schaltknoten 420 mit dem Steuerblock 434 verbunden. Der Steuerblock 434 steuert dann den Generator 50' zum Ausrampen des Drehmoments von der Overdrive-Kupplung 86 und rampenförmigen Übertragen auf die Planetengetriebeanordnung 20'. Das Ist-Drehmoment des Generators τgen_act wird wieder in Block 436 eingegeben, wo dem Generatorreaktionsverhältnis (GRR) gefolgt wird. Nach dem Ausrampen des Drehmoments von der Overdrive-Kupplung wird das zweite Schaltelement von dem zweiten Schaltknoten 420 getrennt und mit dem ersten Schaltknoten 418 verbunden. Bei durch den zweiten Schaltknoten 406 mit dem Steuerblock 428 verbundenem ersten Schaltelement 402 steuert der Steuerblock 428 dann den Generator 50' auf eine Soll-Freilaufdrehzahl der Overdrive-Kupplung 86. Wenn die Ist-Drehzahl des Generators ωgen_act eine Soll-Freilaufdrehzahl der Overdrive-Kupplung 86 erreicht und bei Erfassungsblock 430 detektiert wird, werden die Kipphebel der Overdrive-Kupplung 86 bei Block 432 zurückgezogen. Nach dem Zurückziehen der Kipphebel der Overdrive-Kupplung wird das erste Schaltelement 402 von dem zweiten Schaltknoten 406 getrennt und durch den ersten Schaltknoten 404 mit dem Steuerblock 410 verbunden. Der Steuerblock 410 steuert dann den Generator 50' auf eine Basisdrehzahl und kehrt in den Nennbetriebsmodus zurück. Eine einen Übergang von dem Overdrive-Betriebsmodus in den Nennbetriebsmodus erfordernde Bedingung kann eine beliebige der in 4 gefundenen dritten Betriebsbedingungen 106 sein, ist aber nicht drauf beschränkt.When the generator 50 ' from the overdrive mode of operation to the nominal mode of operation, the second switching element becomes the second switching node 420 with the control block 434 connected. The control block 434 then controls the generator 50 ' for overrunning the torque of the overdrive clutch 86 and ramped to the planetary gear arrangement 20 ' , The actual torque of the generator τ gen_act is again in block 436 where the generator reaction ratio (GRR) is followed. After ramping out of the torque from the overdrive clutch, the second switching element of the second switching node 420 separated and with the first switching node 418 connected. At by the second switching node 406 with the control block 428 connected first switching element 402 controls the control block 428 then the generator 50 ' to a desired freewheeling speed of the overdrive clutch 86 , If the actual speed of the generator ω gen_act a desired freewheeling speed of the overdrive clutch 86 reached and at collection block 430 is detected, the rocker arms of the overdrive clutch 86 at block 432 withdrawn. After retracting the rocker arms of the overdrive clutch becomes the first switching element 402 from the second switching node 406 separated and through the first switching node 404 with the control block 410 connected. The control block 410 then controls the generator 50 ' to a base speed and returns to the nominal operating mode. A condition requiring a transition from the overdrive operating mode to the rated operating mode may be any of those described in U.S. Pat 4 found third operating conditions 106 be, but not limited to.

Beim Übergang von dem Overdrive-Modus in den Nennbetriebsmodus erhöht sich des Weiteren das zum Ausrampen des Drehmoments von der Freilaufkupplung 86 und rampenförmigen Übertragen auf die Planetengetriebeanordnung 20' erforderliche Generatordrehmoment mit Zunahme des Werts des auf die Freilauf-Overdrive-Kupplung übertragenen Drehmoments τOD_Clutch. Des Weiteren kann das Drehmoment des Generators 50' durch den Steuerblock 434 erhöht werden, wenn die Overdrive-Kupplung 86 ausgerückt wird, indem bei Steuerblock 434 ein Drehmomentbefehl erzeugt wird, der gleich dem Drehmoment τOD_Clutch ist, das auf die Freilauf-Overdrive-Kupplung übertragen wurde. Ein Drehmomentbefehl durch Steuerblock 434, der gleich dem Drehmoment τOD_Clutch ist, das auf die Freilauf-Overdrive-Kupplung übertragen wurde, gestattet eine schnelle Verstärkung des Drehmoments, das nahe der Höhe des zum Ausrampen des Drehmoments von der Overdrive-Kupplung 86 und rampenförmigen Übertragen auf die Planetengetriebeanordnung 20' erforderlichen Drehmoments sein sollte. Nach dem anfänglichen Drehmomentbefehl, wie zur Übertragung sämtlichen Drehmoments von der Overdrive-Kupplung 86 und auf die Planetengetriebeanordnung 20' erforderlich, kann zusätzliches Drehmoment hinzugefügt werden, was zu einem Null- oder vernachlässigbaren Drehmoment an der Overdrive-Kupplung führt.Further, in the transition from the overdrive mode to the rated operation mode, the torque for overrunning the one-way clutch increases 86 and ramped to the planetary gear arrangement 20 ' Required generator torque with increase in the value of the transmitted to the freewheel overdrive clutch torque τ OD_Clutch . Furthermore, the torque of the generator 50 ' through the control block 434 be increased when the overdrive clutch 86 is disengaged by at control block 434 generating a torque command equal to the torque τ OD_Clutch transferred to the overrunning freewheel clutch. A torque command through control block 434 , which is equal to the torque τ OD_Clutch transferred to the overrunning freewheel clutch a fast gain of torque that is close to the height of the torque to override the overdrive clutch 86 and ramped to the planetary gear arrangement 20 ' required torque should be. After the initial torque command, such as to transfer all torque from the overdrive clutch 86 and on the planetary gear arrangement 20 ' required, additional torque can be added resulting in zero or negligible torque on the overdrive clutch.

Das bei Betrieb im Overdrive-Modus oder beim Übergang zwischen dem Overdrive- und Nennbetriebsmodus auf die Freilauf-Overdrive-Kupplung 86 übertragene Drehmoment hängt von dem Drehmoment der Kraftmaschine τeng und dem Generatorreaktionsverhältnis (GRR) ab und kann wie folgt dargestellt werden: τOD_Clutch = (1 – GRR)τeng (7) wobei τOD_Clutch das Drehmoment ist, das von der Planetenradanordnung 20' auf die Freilauf-Overdrive-Kupplung 86 übertragen wurde, τeng das Drehmoment der Kraftmaschine 16' ist und GRR das Generatorreaktionsverhältnis ist.This when operating in overdrive mode or when transitioning between overdrive and nominal modes to the overrunning freewheel clutch 86 transmitted torque depends on the torque of the engine τ eng and the generator reaction ratio (GRR) and can be represented as follows: τ OD_Clutch = (1 - GRR) τ narrow (7) where τ OD_Clutch is the torque transmitted by the planetary gear assembly 20 ' on the freewheel overdrive clutch 86 was transmitted, τ eng the torque of the engine 16 ' and GRR is the generator reaction ratio.

Nunmehr auf 11B Bezug nehmend, wird ein Steuersystem 500 der Gesamtdrehmomentabgabe des Hybridfahrzeugantriebsstrangs dargestellt. Das Kraftmaschinendrehmoment τeng wird in Block 502 eingegeben, und das Overdrive-Kupplungsdrehmoment an der Ausgangswelle 38' τODS→O wird als Ausgabe von Block 502 erzeugt. Die Funktion in Block 502 kann wie folgt dargestellt werden:

Figure DE102016100209A1_0008
Now on 11B Turning to, a control system becomes 500 the total torque output of the hybrid vehicle powertrain shown. The engine torque τ eng is in block 502 entered, and the overdrive clutch torque on the output shaft 38 ' τ ODS → O is called output from block 502 generated. The function in block 502 can be represented as follows:
Figure DE102016100209A1_0008

Das Kraftmaschinendrehmoment τeng ist die Eingabe in den Block 504, und das Hohlraddrehmoment an der Ausgangswelle 38' τring→O wird als Ausgabe aus Block 504 erzeugt. Die Funktion in Block 504 kann wie folgt dargestellt werden: τring = –(GRR) 1 / 1 + ρ(τeng) × (CR→O) (9) The engine torque τ eng is the input to the block 504 , and the ring gear torque at the output shaft 38 ' τ ring → O is output as block 504 generated. The function in block 504 can be represented as follows: τ ring = - (GRR) 1/1 + ρ (τ eng ) × (C R → O ) (9)

Das Soll-Drehmoment an der Ausgangswelle 38' τout_desired wird in Block 506 eingegeben, und es wird dann das Motordrehmoment an der Ausgangswelle 38' τM→O als Ausgabe aus Block 506 erzeugt. Die Funktion in Block 506 kann wie folgt dargestellt werden: τM→O = τout_desired – τring→O – τODS→O (10) The target torque at the output shaft 38 ' τ is out_desired in block 506 inputted, and then it becomes the motor torque at the output shaft 38 ' τ M → O as output from block 506 generated. The function in block 506 can be represented as follows: τ M → O = τ out_desired - τ ring → O - τ ODS → O (10)

Das Overdrive-Kupplungsdrehmoment an der Ausgangswelle 38' τODS→O, das Hohlraddrehmoment an der Ausgangswelle 38' τring→O und das Motordrehmoment an der Ausgangswelle 38' τM→O werden dann bei Summierknoten 508 summiert, was zu dem durch die Ausgangswelle 38' τout übertragenen Gesamtdrehmoment führt.The overdrive clutch torque on the output shaft 38 ' τ ODS → O , the ring gear torque at the output shaft 38 ' τ ring → O and the motor torque at the output shaft 38 ' τ M → O are then at summing nodes 508 sums up, leading to that through the output shaft 38 ' τ transferred out total torque.

Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind Ausdrücke der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt werden. Verschiedene Ausführungsformen könnten zwar als Vorteile bietend oder bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften beschrieben worden sein, jedoch können, wie für den Durchschnittsfachmann offensichtlich ist, zwischen einem oder mehreren Merkmalen oder einer oder mehreren Eigenschaften Kompromisse geschlossen werden, um die gewünschten Gesamtsystemmerkmale zu erreichen, was von der besonderen Anwendung und Implementierung abhängig ist. Diese Merkmale können Kosten, Festigkeit, Langlebigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Packaging, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Ausführungsformen, die bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik beschrieben werden, liegen somit nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.The terms used in the specification are terms of description rather than limitation, and it is understood that various changes may be made without departing from the spirit and scope of the disclosure. As previously described, the features of various embodiments may be combined to form further embodiments of the invention, which may not be explicitly described or illustrated. While various embodiments may be presented as advantages or preferred over other embodiments or implementations of the prior art regarding one or more desired properties, as will be apparent to one of ordinary skill in the art, trade-offs may be made between one or more features or one or more features to achieve the desired overall system characteristics, depending on the particular application and implementation. These features may include, but are not limited to, cost, strength, longevity, life cycle cost, marketability, appearance, packaging, size, ease of maintenance, weight, manufacturability, ease of assembly, and so forth. Embodiments that are described as being less desirable than other embodiments or prior art implementations with respect to one or more features are thus not outside the scope of the disclosure and may be desirable for particular applications.

Claims (19)

Fahrzeug, umfassend: eine Kraftmaschine und eine elektrische Maschine, die mit einem Planetenrad verbunden sind; eine Freilaufkupplung, die zur Übertragung von Drehmoment von dem Planetenrad zu einem Overdrive-Rad konfiguriert ist; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf eine Bedingung, die ein Ausrücken der Freilaufkupplung erfordert, ein Drehmoment der elektrischen Maschine basierend auf dem von dem Planetenrad zu dem Overdrive-Rad übertragenen Drehmoment zu erhöhen.Vehicle comprising: an engine and an electric machine connected to a planetary gear; a one-way clutch configured to transfer torque from the planetary gear to an overdrive wheel; and a controller programmed to increase a torque of the electric machine based on the torque transmitted from the planetary gear to the overdrive wheel in response to a condition requiring disengagement of the one-way clutch. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, das Drehmoment der elektrischen Maschine zu erhöhen, bis das zum Overdrive-Rad übertragene Drehmoment null wird.The vehicle of claim 1, wherein the controller is further programmed to increase the torque of the electric machine until the torque transmitted to the overdrive wheel becomes zero. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass das zum Overdrive-Rad übertragene Drehmoment null wird, eine Drehzahl der elektrischen Maschine so einzustellen, dass die Freilaufkupplung einen Freilaufzustand erreicht.The vehicle of claim 2, wherein the controller is further programmed to set a speed of the electric machine so that the one-way clutch reaches a coasting state in response to the torque transmitted to the overdrive wheel becoming zero. Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass die Freilaufkupplung den Freilaufzustand erreicht, einen Eingriffsmechanismus der Freilaufkupplung zurückzuziehen.The vehicle of claim 3, wherein the controller is further programmed to retract an override clutch engagement mechanism in response to the overrunning clutch reaching the overrunning condition. Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion auf das Zurückziehen des Eingriffsmechanismus der Freilaufkupplung einen Overdrive-Modus zu verlassen und die Drehzahl der elektrischen Maschine zum Eintritt in einen Nennbetriebsmodus einzustellen.The vehicle of claim 4, wherein the controller is further programmed to exit an overdrive mode and to adjust the speed of the electric machine to enter a nominal operating mode in response to the retraction of the override clutch engagement mechanism. Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Freilaufkupplung eine elektromagnetische Kipphebel-Freilaufkupplung ist und wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion auf eine elektronische Deaktivierung der elektromagnetischen Kipphebel-Freilaufkupplung die Kipphebel der elektromagnetischen Kipphebel-Freilaufkupplung zurückzuziehen.The vehicle of claim 4, wherein the one-way clutch is an electromagnetic toggle clutch, and wherein the controller is further programmed to retract the rocker arms of the electromagnetic toggle clutch in response to electronic deactivation of the electromagnetic toggle clutch. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Bedingung eine Verringerung der Leistungsanforderung, eine Erhöhung der Leistungsanforderung, Bremsen, eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Kraftmaschinenabschaltungsanforderung ist.The vehicle of claim 1, wherein the condition is a reduction in power demand, an increase in power demand, braking, a reduction in vehicle speed, or an engine shutdown request. Hybridfahrzeug, umfassend: einen Planetenradsatz, der ein Sonnenrad, ein Trägerrad und ein Hohlrad aufweist, wobei das Hohlrad dazu konfiguriert ist, Drehmoment zu einem Antriebsrad zu übertragen; eine Kraftmaschine, die mit dem Trägerrad verbunden ist und dazu konfiguriert ist, Drehmoment zu dem Planetenradsatz zu übertragen; ein Overdrive-Rad, das dazu konfiguriert ist, Drehmoment von der Kraftmaschine zu dem Antriebsrad zu übertragen; eine Freilaufkupplung, die dazu konfiguriert ist, beim Schalten zwischen Antriebsstrangnenn- und Overdrive-Betriebsmodi Drehmoment von dem Planetenradsatz zu dem Overdrive-Rad zu übertragen; einen Generator, der mit dem Sonnenrad verbunden ist und dazu konfiguriert ist, die Freilaufkupplung freilaufen zu lassen, wenn sie in einer Ausrückrichtung gedreht wird; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf eine Bedingung, die Schalten aus dem Antriebsstrang-Overdrive-Modus in den Antriebsstrang-Nennbetriebsmodus erfordert, ein Drehmoment des Generators in der Ausrückrichtung gemäß einem Drehmomentbefehl, der auf dem von dem Planetenradsatz zu dem Overdrive-Rad übertragenen Drehmoment basiert, zu steuern.Hybrid vehicle, comprising: a planetary gear set having a sun gear, a carrier wheel and a ring gear, wherein the ring gear is configured to transmit torque to a drive wheel; an engine connected to the carrier wheel and configured to transmit torque to the planetary gear set; an overdrive wheel configured to transmit torque from the engine to the drive wheel; an overrunning clutch configured to transfer torque from the planetary gear set to the overdrive wheel when shifting between powertrain and overdrive modes of operation; a generator connected to the sun gear and configured to make the overrunning clutch free to rotate when rotated in a disengaging direction; and a controller programmed to, in response to a condition requiring switching from the powertrain overdrive mode to the powertrain rated operating mode, torque the generator in the disengaging direction according to a torque command applied to the overdrive from the planetary gear set Wheel transmitted torque is based to control. Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, das Drehmoment des Generators zu ändern, bis das zum Overdrive-Rad übertragene Drehmoment null wird.The vehicle of claim 8, wherein the controller is further programmed to change the torque of the generator until the torque transmitted to the overdrive wheel becomes zero. Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass das zum Overdrive-Rad übertragene Drehmoment null wird, eine Drehzahl des Generators so einzustellen, dass die Freilaufkupplung einen Freilaufzustand erreicht.The vehicle of claim 9, wherein the controller is further programmed to adjust a speed of the generator in response to the torque transmitted to the overdrive wheel becoming zero, such that the one-way clutch reaches a coasting state. Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass die Freilaufkupplung den Freilaufzustand erreicht, einen Eingriffsmechanismus der Freilaufkupplung zurückzuziehen.The vehicle of claim 10, wherein the controller is further programmed to retract an override clutch engagement mechanism in response to the overrunning clutch reaching the overrunning condition. Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion auf das Zurückziehen des Eingriffsmechanismus der Freilaufkupplung den Antriebsstrang-Overdrive-Modus zu verlassen und die Drehzahl des Generators zum Eintritt in einen Antriebsstrang-Nennbetriebsmodus einzustellen. The vehicle of claim 11, wherein the controller is further programmed to exit the powertrain overdrive mode in response to the retraction of the override clutch engagement mechanism and to adjust the speed of the generator to enter a powertrain rated operating mode. Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei die Freilaufkupplung eine elektromagnetische Kipphebel-Freilaufkupplung ist und wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion auf eine elektronische Deaktivierung der elektromagnetischen Kipphebel-Freilaufkupplung die Kipphebel der elektromagnetischen Kipphebel-Freilaufkupplung zurückzuziehen.The vehicle of claim 11, wherein the one-way clutch is an electromagnetic toggle clutch, and wherein the controller is further programmed to retract the rocker arms of the electromagnetic toggle clutch in response to electronic deactivation of the electromagnetic toggle clutch. Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Bedingung eine Verringerung der Leistungsanforderung, eine Erhöhung der Leistungsanforderung, Bremsen, eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Kraftmaschinenabschaltungsanforderung ist.The vehicle of claim 8, wherein the condition is a reduction in power demand, an increase in power demand, braking, a reduction in vehicle speed, or an engine shutdown request. Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kraftmaschine und eine elektrische Maschine, die mit einem Planetenradsatz verbunden sind, und eine Freilaufkupplung, die dazu konfiguriert ist, Drehmoment von dem Planetenradsatz zu einem Overdrive-Rad zu übertragen, aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: als Reaktion auf eine Bedingung, die ein Ausrücken der Freilaufkupplung erfordert, Erhöhen eines Drehmoments der elektrischen Maschine basierend auf dem von dem Planetenradsatz zu dem Overdrive-Rad übertragenen Drehmoment.A method of controlling a vehicle having an engine and an electric machine connected to a planetary gear set and a one-way clutch configured to transfer torque from the planetary gear set to an overdrive wheel, the method comprising: in response to a condition requiring disengagement of the one-way clutch, increasing a torque of the electric machine based on the torque transmitted from the planetary gear set to the overdrive wheel. Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend Erhöhen des Drehmoments der elektrischen Maschine, bis das zum Overdrive-Rad übertragene Drehmoment null wird.The method of claim 15, further comprising increasing the torque of the electric machine until the torque transmitted to the overdrive wheel becomes zero. Verfahren nach Anspruch 16, ferner umfassend als Reaktion darauf, dass das zum Overdrive-Rad übertragene Drehmoment null wird, Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Maschine derart, dass die Freilaufkupplung einen Freilaufzustand erreicht.The method of claim 16, further comprising, in response to the torque transmitted to the overdrive wheel becoming zero, adjusting a speed of the electric machine such that the one-way clutch reaches a coasting state. Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend als Reaktion darauf, dass die Freilaufkupplung den Freilaufzustand erreicht, Zurückziehen eines Eingriffsmechanismus der Freilaufkupplung.The method of claim 17, further comprising, in response to the overrunning clutch reaching the overrunning condition, retracting an override clutch engagement mechanism. Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend als Reaktion auf das Zurückziehen des Eingriffsmechanismus der Freilaufkupplung Verlassen eines Overdrive-Modus und Einstellen der Drehzahl der elektrischen Maschine zum Eintritt in einen Nennbetriebsmodus.The method of claim 18, further comprising, in response to the retraction of the override clutch engagement mechanism, exiting an overdrive mode and adjusting the speed of the electric machine to enter a nominal operating mode.
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